Clean Spark Spread · Glossaire

Le Clean Spark Spread est la marge théorique d'une centrale à gaz par mégawattheure d'électricité produite. On en déduit les coûts du combustible et les coûts des quotas de CO₂. L'indicateur compare le prix de l'électricité réalisable aux deux principaux coûts variables de la production d'électricité à partir de gaz naturel. Lorsque la valeur est positive, il reste après le gaz et les quotas d'émission un excédent qui peut contribuer à couvrir d'autres coûts. Lorsqu'elle est négative, les recettes d'électricité ne suffisent pas à elles seules à payer le gaz et les quotas.

Formule et unités

L'unité usuelle est l'euro par mégawattheure d'énergie électrique (€/MWh_él). Trois marchés entrent dans l'indicateur : le marché de l'électricité, le marché du gaz et le marché des quotas d'émission du système d'échange de quotas d'émission de l'UE. De façon simplifiée : Clean Spark Spread = prix de l'électricité − prix du gaz ÷ rendement électrique − prix du CO₂ × facteur d'émission du gaz ÷ rendement électrique. Les prix de l'électricité et du gaz doivent être exprimés dans la même devise et dans la même unité d'énergie. Si le gaz ou l'électricité sont négociés en dehors de la zone euro, il faut en outre tenir compte du taux de change, car les quotas sont négociés en euros.

Le rendement indique la quantité d'énergie gazeuse nécessaire pour un mégawattheure d'électricité. Une centrale ayant un rendement de 50 pour cent a besoin de deux mégawattheures d'énergie gazeuse pour un mégawattheure d'électricité. Pour les centrales à gaz réelles, il se situe généralement entre environ 50 et 60 pour cent. Les coûts du CO₂ découlent du facteur d'émission du gaz naturel. Selon l'Office fédéral allemand de l'environnement (Umweltbundesamt), il est d'environ 55,7 à 55,9 tonnes de CO₂ par térajoule pour le gaz naturel utilisé en Allemagne, rapporté au pouvoir calorifique inférieur. La valeur par défaut du GIEC est de 56,1 t CO₂/TJ. Converti, cela représente environ 0,20 tonne de CO₂ par mégawattheure d'énergie gazeuse. Avec un rendement de 50 pour cent, on obtient donc un peu plus de 0,4 tonne de CO₂ par mégawattheure d'électricité.

Une erreur de calcul fréquente concerne la base de référence des quantités d'énergie. Dans le secteur gazier, le gaz naturel est en règle générale facturé selon le pouvoir calorifique supérieur (PCS, Hs). Les rendements des centrales et les facteurs d'émission se rapportent en revanche le plus souvent au pouvoir calorifique inférieur (PCI, Hi). Pour le gaz naturel, le pouvoir calorifique supérieur est supérieur d'environ 10 à 11 pour cent au pouvoir calorifique inférieur. Celui qui mélange les deux bases de référence sous-estime dans cet ordre de grandeur les coûts du combustible et du CO₂ par mégawattheure d'électricité. Un calcul rigoureux indique donc toujours à quelle grandeur se rapportent le prix du gaz, le rendement et le facteur d'émission.

Exemple de calcul

Les valeurs suivantes sont choisies librement et ne sont pas des prix de marché actuels : l'électricité coûte 100 €/MWh, le gaz 35 €/MWh (rapporté au pouvoir calorifique inférieur), un quota de CO₂ 75 € par tonne. Une centrale à cycle combiné gaz-vapeur efficace, avec un rendement de 55 pour cent, a besoin d'environ 1,82 MWh de gaz par MWh d'électricité. Cela coûte environ 63,6 €. Il en résulte environ 0,37 tonne de CO₂, qui coûte environ 27,5 €. Le Clean Spark Spread s'établit ainsi à environ +9 €/MWh. Une turbine à gaz à cycle ouvert avec un rendement de 38 pour cent a, aux mêmes prix, des coûts de gaz d'environ 92 € et des coûts de CO₂ d'environ 40 €. Son spread s'établit à environ −32 €/MWh. L'exemple montre que le spread ne vaut que pour un type de centrale supposé. Sans indication du rendement, on ne sait pas quelle installation est réellement évaluée.

Les indices de spread publiés reposent sur des hypothèses standard fixes. Une convention répandue issue du marché britannique retient un rendement d'un peu plus de 49 pour cent et un facteur de 0,411 tonne de CO₂ par mégawattheure d'électricité. De telles valeurs d'indice conviennent comme indicateur de marché. Elles ne renseignent que de manière limitée sur la marge d'une installation donnée.

Distinction avec le Spark Spread et le Clean Dark Spread

Le Spark Spread simple ne déduit que les coûts du combustible. Le qualificatif « clean » ne signifie pas que la centrale fonctionne sans émissions. Il signifie seulement que les coûts des émissions entrent dans le calcul. La combustion du gaz naturel continue d'émettre du CO₂, même si, par kilowattheure d'électricité, c'est généralement nettement moins que le charbon. Le Clean Spark Spread est donc un indicateur économique et non une évaluation écologique. Il ne prend pas en compte les émissions amont, par exemple les fuites de méthane lors de l'extraction et du transport.

Le pendant pour les centrales à charbon est le Clean Dark Spread. Si le prix du CO₂ augmente, cela affecte davantage les centrales à charbon que les centrales à gaz en raison de leur facteur d'émission plus élevé. Si, en revanche, le prix du gaz augmente fortement, les centrales à gaz perdent en compétitivité malgré des émissions plus faibles. Là où le gaz et le charbon se disputent la position dans l'ordre d'appel, l'interaction des deux spreads est considérée comme un important moteur à court terme des prix du CO₂. Inversement aussi, la position relative ne dépend pas d'une seule grandeur, mais de l'ensemble des prix des combustibles, des rendements et des prix des quotas.

Cadre juridique des coûts du CO₂

Que les coûts du CO₂ entrent dans le calcul découle, dans l'UE, de la directive 2003/87/CE sur l'échange de quotas d'émission. Selon l'annexe I, la combustion de combustibles dans des installations d'une puissance calorifique totale de combustion supérieure à 20 MW relève du système d'échange de quotas. Les installations d'incinération de déchets dangereux ou de déchets municipaux sont exclues. La version consolidée prévoit de réduire éventuellement ce seuil à partir de 2031. En Allemagne, la loi sur l'échange de quotas d'émission de gaz à effet de serre (TEHG) met cela en œuvre. Elle couvre les unités de combustion atteignant ensemble 20 MW ou plus de puissance calorifique de combustion dans une installation. Pour les grandes centrales à gaz, la formule utilisant le prix des quotas de l'UE est donc appropriée. Pour les installations plus petites, sous ce seuil, le prix des quotas de l'UE ne s'applique pas directement.

Importance pour l'appel des centrales

Le Clean Spark Spread reflète une partie de la décision d'appel à court terme. Les exploitants offrent généralement l'électricité de manière à couvrir au moins les coûts variables. Ceux-ci comprennent le combustible, les quotas et d'autres postes à court terme tels que les coûts variables d'exploitation et de maintenance. Les quotas comptent comme des coûts même lorsqu'ils sont déjà en stock, car ils pourraient sinon être vendus sur le marché. Les économistes parlent ici de coûts d'opportunité.

Pour l'exploitation réelle, l'indicateur seul ne suffit toutefois pas :

Coûts de démarrage et temps de démarrage : un spread positif à court terme ne justifie pas un démarrage si la durée de fonctionnement attendue ne couvre pas les coûts de démarrage.
Charge minimale et limites techniques : une centrale peut continuer à fonctionner malgré quelques heures de spread négatif si l'arrêt et le redémarrage seraient plus coûteux.
Cogénération : si de la chaleur est produite simultanément, les recettes de chaleur et les obligations de fourniture de chaleur modifient considérablement le calcul.
Autres sources de revenus : les recettes issues de l'énergie de réglage ou du redispatching ne sont pas incluses dans le simple prix de vente de l'électricité.

Pas une mesure de la rentabilité globale

Un Clean Spark Spread positif ne signifie pas encore qu'une centrale à gaz est globalement rentable ou que sa construction en vaut la peine. Les coûts d'investissement et de capital, les coûts fixes, le personnel, la maintenance, le raccordement au réseau, les coûts de capacité gazière, les risques de disponibilité et les exigences réglementaires ne figurent pas dans l'indicateur. Il décrit plutôt une marge sur coûts variables à court terme d'une installation existante. Celui qui veut investir a besoin d'anticipations sur de nombreuses années : sur les heures de fonctionnement, les fluctuations de prix, les règles politiques et les recettes possibles issues d'autres marchés.

Merit order, charge résiduelle et dépendance temporelle

Sur le marché de l'électricité, le Clean Spark Spread est étroitement lié à la merit order et aux coûts marginaux. Pendant les heures de forte demande et de faible production éolienne et solaire, ce sont souvent les centrales à gaz qui fixent le prix. Le prix du gaz et le prix du CO₂ agissent alors directement sur le prix de l'électricité. Si une centrale à gaz moins efficace fixe le prix, les installations plus efficaces réalisent un spread positif. Si l'installation fixe elle-même le prix, elle couvre tout juste ses coûts à court terme.

Avec davantage d'électricité éolienne et solaire, la portée informative de l'indicateur change. Ces installations ont des coûts marginaux à court terme très faibles. Pendant les heures de forte injection, le prix de l'électricité baisse, parfois jusqu'à zéro ou en dessous. Les opportunités de revenus des centrales à gaz se déplacent donc vers les heures de charge résiduelle élevée. Le spread devient ainsi fortement dépendant du temps. Les moyennes annuelles masquent si la marge est élevée pendant quelques heures de tension ou reste faible pendant de nombreuses heures.

Sécurité d'approvisionnement et conception du marché

Un système électrique peut avoir besoin de centrales à gaz comme puissance flexible, même si elles ne fonctionnent que quelques heures par an. Des spreads faibles ou fréquemment négatifs peuvent mettre les installations existantes sous pression économique ou empêcher des investissements. Il n'en résulte pas automatiquement un problème d'approvisionnement. Le stockage, le report de charge, le développement du réseau, les importations et d'autres centrales peuvent également y contribuer. L'indicateur montre toutefois si le marché energy-only génère suffisamment de recettes à court terme pour la capacité pilotable. Si ce n'est pas le cas, on discute du problème dit du « missing money » ainsi que de mécanismes de capacité ou d'une réserve stratégique. La réserve de réseau (Netzreserve) doit en être distinguée : elle sert avant tout à remédier aux congestions du réseau et non à garantir le marché dans son ensemble.

Le spread ne rend visible la valeur de la flexibilité qu'à travers le prix de l'électricité réalisable. Si le marché autorise des prix élevés pendant les heures de tension, la flexibilité est rémunérée. Si des plafonds de prix, des interventions ou des règles de marché incomplètes limitent les signaux de rareté, le spread ne reflète que partiellement la valeur de la puissance tenue en réserve.

Bon usage de la notion

Dans les débats, un spread élevé est souvent lu comme la preuve de profits excessifs et un spread faible comme la preuve d'un manque de rentabilité. Les deux interprétations peuvent être exactes si la période, le type de centrale et les hypothèses de coûts sont clairement indiqués. Les comparaisons qui mélangent des prix du gaz, des rendements, des bases énergétiques ou des prix du CO₂ différents sont problématiques. Les prix du marché à terme et du marché spot ne doivent pas non plus être simplement assimilés. De nombreux exploitants couvrent à l'avance l'électricité, le gaz et les quotas. Un spread fondé sur les prix spot actuels ne décrit alors pas la marge réellement réalisée. L'indicateur ne devient fiable que lorsque le rendement, la base de prix, la période et les composantes de coûts sont indiqués. Il montre alors bien comment le prix de l'électricité, le prix du gaz, le prix du CO₂ et l'appel des centrales sont liés.

Sources

CO2-Emissionsfaktoren für fossile Brennstoffe – Aktualisierung 2022 (Climate Change 28/2022) — Umweltbundesamt; 2022. Kapitel Erdgas
Richtlinie 2003/87/EG über ein System für den Handel mit Treibhausgasemissionszertifikaten (konsolidierte Fassung) — Europäische Union, EUR-Lex; 2024-03-01 (Konsolidierungsstand). Anhang I, Tätigkeit Verbrennung von Brennstoffen; Überprüfungsklausel zu den 20-MW-Schwellen
TEHG-Anwendungsbereich — Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt) im Umweltbundesamt; unbekannt. Erläuterungen zu Anhang 1 Teil 2 Nr. 1 TEHG
Clean Spark Spread (Glossar) — Emissions-EUETS.com; unbekannt. Glossareintrag Clean Spark Spread
Energie-Lexikon C: Clean Spread — ENGIE Deutschland; unbekannt. Stichwort Clean Spread

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Edited by eCMS on 11.11.2026 17:21