Facteur de simultanéité · Glossaire

Définition

Le facteur de simultanéité (le plus souvent abrégé en g, en anglais coincidence factor ou simultaneity factor) met deux valeurs en rapport. Au numérateur figure la puissance maximale qu'un groupe de consommateurs ou de producteurs atteint ensemble au même moment. Au dénominateur figure la somme des puissances maximales individuelles. Il indique donc quelle part de nombreuses pointes individuelles théoriques devient effective simultanément dans la pratique. Un facteur de 0,3 signifie : sur 100 kilowatts de puissance installée ou contractuellement possible, seuls 30 kilowatts sont retenus comme pointe commune dans le groupe considéré. La valeur se situe entre 0 et 1. Plus un groupe est grand et hétérogène, plus elle est en règle générale faible. Le facteur repose sur des mesures, des valeurs d'expérience et des décisions de planification. Ce n'est pas une loi de la nature.

Dans la littérature spécialisée, il existe des indicateurs voisins qu'il ne faut pas confondre. L'inverse du facteur de simultanéité est souvent appelé en anglais diversity factor et est supérieur à 1. Les facteurs de demande ou d'utilisation décrivent en revanche le plus souvent dans quelle mesure un appareil individuel exploite sa puissance nominale. Quiconque reprend des valeurs issues de différentes normes, tableaux ou calculateurs devrait donc vérifier quelle définition y est retenue.

Puissance et non énergie

Le facteur de simultanéité se rapporte à la puissance et non à l'énergie. La puissance s'exprime en kilowatts ou en mégawatts et décrit une demande ou une injection à un instant donné. L'énergie, par exemple en kilowattheures, est une quantité sur une période. Pour dimensionner un câble, un transformateur ou un raccordement domestique, la consommation annuelle n'est pas déterminante en premier lieu. Ce qui compte, c'est la puissance présente simultanément pendant les minutes ou quarts d'heure critiques. L'ampleur du facteur dépend en outre de la période de moyennage : pour des pointes de quelques secondes, on obtient d'autres valeurs que pour des moyennes sur un quart d'heure.

Distinction avec la puissance de raccordement et la charge de pointe

La puissance de raccordement indique la puissance maximale qu'un raccordement, un appareil ou une installation peut absorber ou fournir. Additionner de nombreuses puissances de raccordement ne donne pas encore la pointe de réseau attendue. Dans un immeuble collectif, tous les logements peuvent disposer d'une cuisinière électrique et d'un lave-linge sans que tous les appareils fonctionnent à pleine puissance au même moment. La charge de pointe est en revanche une valeur maximale concrète, mesurée ou prévue, dans un réseau, un bâtiment ou un quartier. Le facteur de simultanéité décrit comment cette pointe commune résulte de nombreuses pointes individuelles possibles.

Exemple concret : bâtiments résidentiels

En Allemagne, la puissance requise des bâtiments résidentiels est traditionnellement déterminée selon la norme de planification DIN 18015-1. Elle contient un diagramme qui montre la puissance requise simultanément en fonction du nombre de logements. Il existe des courbes distinctes pour les logements avec et sans production d'eau chaude électrique. Un exemple fréquemment cité est le suivant : un logement sans production d'eau chaude électrique est compté à environ 15 kVA. Pour trois logements de ce type, le diagramme ne prévoit toutefois qu'environ 30 kVA et non les 45 kVA calculés. Cela correspond à un facteur de simultanéité d'environ 0,67. Pour les grands bâtiments, le facteur tombe nettement sous 0,2. Plus on regroupe de ménages, plus leurs habitudes différentes se compensent.

Nouvelles charges : pompes à chaleur et électromobilité

L'électrification du chauffage et des transports modifie ces valeurs d'expérience. Pour une même puissance de chauffage, une pompe à chaleur nécessite généralement nettement moins de puissance électrique qu'un chauffage électrique direct. Son fonctionnement dépend toutefois fortement de la température extérieure. Les jours froids, de nombreuses installations d'une même zone fonctionnent donc simultanément à forte puissance. Il en va de même pour les voitures électriques : beaucoup sont branchées à domicile après la journée de travail. Si les recharges démarrent sans pilotage, les charges se concentrent en soirée. La Bundesnetzagentur souligne expressément que les installations de consommation pilotables ont des puissances plus élevées que la plupart des appareils ménagers et sont souvent utilisées en même temps. La plupart des réseaux basse tension ne seraient pas encore conçus pour une montée en puissance rapide.

Il n'en découle pas que chaque réseau de distribution doive être dimensionné pour la somme totale de toutes les bornes de recharge murales et pompes à chaleur. Mais les anciennes valeurs d'expérience ne doivent pas être transposées sans vérification à de nouveaux types de charge. Une borne de recharge murale de 11 kilowatts qui charge plusieurs heures de nombreux soirs sollicite le réseau autrement qu'un appareil de forte puissance qui ne fonctionne que rarement et brièvement. Un exemple : une rue comptant cinquante bornes de 11 kilowatts chacune atteint, sur le papier, 550 kilowatts. Il n'en résulte pas que le transformateur de réseau local doive fournir cette puissance en plus. Il serait tout aussi faux de continuer simplement à utiliser les faibles facteurs des charges domestiques classiques. Le niveau d'une valeur fiable dépend du type d'appareil, du rythme d'utilisation, de la température, du tarif, de la pilotabilité et de la zone de réseau.

Importance pour la planification du réseau et le raccordement

Pour les gestionnaires de réseau, le choix du facteur a des conséquences économiques directes. S'il est fixé trop haut, les équipements sont surdimensionnés. Cela augmente les coûts du capital et les redevances d'utilisation du réseau. S'il est fixé trop bas, les câbles, transformateurs ou installations de commutation peuvent être surchargés. La planification du réseau travaille donc avec des marges de sécurité et, selon le niveau de réseau, le groupe de clientèle et le cas d'usage, avec des facteurs différents. Un raccordement domestique isolé est évalué autrement qu'une rue, une zone d'activités ou un poste de transformation. Lors de demandes de raccordement pour de nombreux points de recharge, pompes à chaleur ou installations de process, le gestionnaire de réseau examine quelle puissance simultanée peut apparaître dans la section de réseau concernée. Le facteur seul ne suffit toutefois pas pour cet examen. S'y ajoutent les profils de charge, les modèles de réseau, les valeurs limites des équipements et les analyses de la plage de tension.

Facteur de simultanéité dans le cadre réglementaire du §14a EnWG

En Allemagne, la notion joue depuis 2024 également un rôle juridique. Le fondement en est constitué par les décisions de la Bundesnetzagentur relatives au §14a EnWG (BK6-22-300 du 27 novembre 2023). Elles s'appliquent aux installations de consommation pilotables du réseau basse tension dont la puissance de raccordement au réseau dépasse 4,2 kW et qui ont été mises en service depuis le 1er janvier 2024. En font partie les bornes de recharge murales privées, les pompes à chaleur, les installations de refroidissement des locaux et les accumulateurs d'électricité lorsqu'ils se chargent depuis le réseau. Les points de recharge accessibles au public et les chauffages à accumulation de nuit sont exclus. Les gestionnaires de réseau ne peuvent plus refuser ou retarder le raccordement de telles installations en invoquant une possible surcharge locale du réseau. En contrepartie, ils peuvent réduire temporairement le soutirage d'électricité si une surcharge menace. En cas de pilotage direct, une puissance minimale de 4,2 kW est conservée par installation. Pour les installations existantes dont le pilotage est déjà convenu, des règles transitoires s'appliquent jusqu'à fin 2028.

Lorsque plusieurs installations sont pilotées ensemble par un système de gestion de l'énergie, la décision fixe expressément un facteur de simultanéité. La puissance minimale pour l'ensemble des installations est de 4,2 kW plus (nombre d'installations moins 1) fois le facteur de simultanéité fois 4,2 kW. Pour deux installations, le facteur est de 0,8. À chaque installation supplémentaire, il diminue de 0,05, jusqu'à rester à 0,45 à partir de neuf installations. Deux installations ont ainsi ensemble droit à 7,56 kW, trois à 10,5 kW et quatre à 13,02 kW. Pour les grandes pompes à chaleur et climatisations de plus de 11 kW, des règles spéciales s'appliquent avec un facteur d'échelle actuellement de 0,4. Cet exemple montre bien comment fonctionne le facteur de simultanéité : une somme de droits individuels n'est pas simplement additionnée, mais atténuée en fonction du nombre d'appareils.

Gestion de la charge, signaux de prix et nouvelles simultanéités

La gestion de la charge ne réduit pas la consommation annuelle, mais répartit la charge dans le temps. Si les voitures électriques ne se rechargent pas toutes à 18 heures à pleine puissance, mais de façon étalée pendant la nuit ou pilotée dans l'intérêt du réseau, la simultanéité effective diminue. Les pompes à chaleur peuvent être décalées dans des limites thermiques, lorsque les bâtiments et les accumulateurs ont suffisamment d'inertie. La flexibilité agit donc dans le réseau avant tout comme un décalage ou une réduction de la puissance simultanée. Les signaux de prix peuvent toutefois aussi créer de nouvelles simultanéités. La Bundesnetzagentur cite elle-même l'exemple où de nombreux accumulateurs d'électricité se chargeraient à la même heure avantageuse et pourraient ainsi surcharger des zones locales du réseau. Un faible prix de bourse à l'échelle nationale ne dit rien sur la capacité libre dont dispose un transformateur de réseau local donné à un moment donné.

Simultanéité côté production

La simultanéité joue aussi un rôle pour la production. De nombreuses installations de photovoltaïque d'une zone injectent en même temps par fort ensoleillement. Il s'agit alors de pointes d'injection, d'élévation de tension et de réinjection vers des niveaux de réseau supérieurs. Comme la situation météorologique est presque partout la même dans une petite zone, l'injection s'y compense moins que les charges domestiques. L'orientation, l'ombrage et la répartition spatiale des installations ne modifient le tableau que de façon limitée. Pour l'énergie éolienne, d'autres schémas météorologiques interviennent. Ce qui est déterminant, c'est dans chaque cas la puissance commune qui arrive à un point de réseau donné.

Erreurs de raisonnement typiques

Somme de la puissance installée égale demande du réseau : celui qui calcule ainsi surestime généralement le besoin immédiat d'extension.
Les facteurs historiques restent valables : celui qui ne se fie qu'au lissage statistique oublie facilement les goulets d'étranglement locaux dus à des charges liées à la température ou aux prix.
Une seule valeur pour tous les niveaux : un facteur pour un raccordement domestique ne peut pas être transposé à un poste de transformation, et inversement.
Les valeurs de tableaux sont des valeurs normatives : de nombreuses valeurs indicatives qui circulent en ligne sont des règles empiriques. Font foi la norme en vigueur, les conditions techniques de raccordement du gestionnaire de réseau et la concertation au cas par cas.

Le facteur de simultanéité rend ainsi tangible une question centrale de l'approvisionnement en électricité : quelle puissance un réseau doit-il pouvoir absorber ou fournir en toute sécurité à un moment donné et en un lieu donné ? La réponse ne dépend pas seulement du nombre d'appareils, mais de la mesure dans laquelle leur fonctionnement coïncide dans le temps.

Sources

Integration von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen — Bundesnetzagentur; unbekannt. Abschnitte Einleitung, Betroffene Anlagen und Dimm-Regelungen, Mindestleistung, Stromspeicher, große Wärmepumpen
Anlage 1 zum Beschluss BK6-22-300 vom 27.11.2023 — Bundesnetzagentur, Beschlusskammer 6; 2023-11-27. Ziffer 4.5 (Mindestleistung), Tabelle der Gleichzeitigkeitsfaktoren bei Steuerung mittels EMS
VDE FNN Hinweis: Berechnung des mindestens zu gewährenden netzwirksamen Leistungsbezugs (Mindestleistung) — VDE FNN; 2025-04 (Version 1.0). Abschnitt zum Gleichzeitigkeitsfaktor
Gleichzeitigkeitsfaktor — Wikipedia (Sekundärquelle); unbekannt. Einleitung, Abschnitt Wohnungen
Planung und Bemessung von Hauptstromversorgungssystemen — Hartmut Zander / Voltimum; unbekannt (vermutlich 2004). Abschnitte zu DIN 18015-1 und zum Gleichzeitigkeitsfaktor

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Edited by eCMS on 12.11.2026 05:05