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Glossaire · Secteur de l’énergie & transition énergétique

Réserve de restauration de la fréquence (FRR)

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La réserve de restauration de la fréquence, en abrégé FRR (Frequency Restoration Reserve), est une forme de réserve de réglage. Elle est nécessaire lorsque la production et la consommation d'électricité ne s'équilibrent plus. Le cadre juridique de l'UE, la ligne directrice sur la gestion du réseau de transport (règlement (UE) 2017/1485), décrit la FRR comme des réserves de puissance active ayant deux missions : elles doivent ramener la fréquence du réseau à sa valeur nominale. Dans une zone synchrone comportant plusieurs zones de réglage puissance-fréquence, elles doivent en outre ramener les échanges de puissance effectifs à la valeur programmée. Dans le réseau d'Europe continentale, la valeur nominale est de 50 hertz. La FRR y relaie progressivement la réserve de stabilisation de la fréquence (FCR) activée en premier, afin que celle-ci soit à nouveau disponible pour de nouvelles perturbations.

La FRR agit sur le bilan de puissance instantané. À chaque instant, la puissance injectée doit correspondre à la puissance soutirée, pertes de réseau comprises. Si la puissance manque, la fréquence baisse ; s'il y en a trop, elle monte. La FRR positive compense un déficit : une installation injecte davantage ou un consommateur soutire moins. La FRR négative résorbe un excédent : l'injection diminue ou la consommation augmente. Contrairement à la FCR, qui est fournie de manière symétrique, l'aFRR et la mFRR sont achetées séparément sous forme de produits positifs et négatifs.

La réserve mise à disposition se mesure en puissance, en mégawatts. Il faut l'distinguer de l'énergie de réglage effectivement fournie ou absorbée lors de l'activation, c'est-à-dire de l'énergie électrique en mégawattheures. Un fournisseur s'engage d'abord uniquement à tenir de la puissance à disposition. L'énergie de réglage n'apparaît qu'à l'activation. Un stockage par batterie peut par exemple fournir très rapidement plusieurs mégawatts, mais la durée pendant laquelle il le peut dépend de son contenu énergétique. Une centrale peut fournir plus longtemps, mais réagit plus lentement selon la technologie et présente des charges minimales ou des conditions de démarrage.

Distinction avec la FCR, l'aFRR et la mFRR

Dans le temps, la FRR vient après la FCR. La FCR réagit en quelques secondes et de manière décentralisée : les installations mesurent elles-mêmes la fréquence, et ce dans l'ensemble de la zone synchrone, indépendamment de l'endroit où le déséquilibre est apparu. La FCR contient l'écart de fréquence, mais ne rétablit pas le bilan d'une zone déterminée. Cette tâche incombe à la FRR, dans la zone de réglage qui a causé le déséquilibre.

La grandeur de réglage centrale s'appelle, dans le droit de l'UE, l'erreur de réglage de restauration de la fréquence (FRCE). Dans une zone synchrone comportant plusieurs zones de réglage puissance-fréquence, il s'agit de l'erreur de zone de réglage (ACE) de la zone concernée. Lorsqu'une zone coïncide géographiquement avec l'ensemble de la zone synchrone, il s'agit simplement de l'écart de fréquence. L'objectif du processus de restauration de la fréquence est de ramener la FRCE à zéro dans le temps de restauration de la fréquence. Chaque gestionnaire de réseau de transport d'une telle zone doit mettre en place un processus automatique et un processus manuel. De là découle la distinction entre aFRR et mFRR. Les gestionnaires de réseau de transport allemands déterminent le besoin d'aFRR à partir du solde de la zone de réglage, c'est-à-dire de la différence entre les importations ou exportations programmées et effectives, corrigée de la FCR activée.

  • aFRR (FRR automatique, appelée auparavant en Allemagne puissance de réglage secondaire) : un régulateur puissance-fréquence auprès du gestionnaire de réseau de transport calcule le besoin environ toutes les quatre secondes. Il envoie des consignes aux fournisseurs par une liaison directe de contrôle-commande. La première réaction doit intervenir après 30 secondes, et la pleine puissance doit être disponible au plus tard après cinq minutes. Dans l'UE, le temps d'activation complète de l'aFRR est limité à cinq minutes au maximum.

  • mFRR (FRR manuelle, appelée auparavant réserve minute) : elle compense les déséquilibres plus importants et relaie l'aFRR afin que celle-ci soit à nouveau disponible. Le temps d'activation complète est de 12,5 minutes. « Manuelle » ne signifie pas téléphone ou fax. En Allemagne, l'appel s'effectue par voie électronique via le serveur de liste d'ordre de mérite (MOLS). Contrairement à l'aFRR, la mFRR n'est que rarement nécessaire, le plus souvent pour quelques quarts d'heure.

Pour la mFRR, les gestionnaires de réseau de transport allemands distinguent deux modes d'appel. L'activation programmée se rapporte à un quart d'heure déterminé et est utilisée de préférence. L'activation directe est possible à tout moment ; sa période d'activation se termine avec le quart d'heure suivant. Les fournisseurs reçoivent le message d'appel au plus tard 7,5 minutes avant le début de la période d'activation. Au début, 50 pour cent de la puissance demandée doivent être disponibles, et la pleine puissance au plus tard après cinq minutes. L'aperçu de regelleistung.net indique, pour l'aFRR et la mFRR, une durée d'activation maximale de 60 minutes chacune, et de 15 minutes pour la FCR.

La FRR doit en outre être distinguée du redispatching. Le redispatching modifie l'utilisation des installations afin de résoudre des congestions du réseau. La FRR compense des déséquilibres de puissance qui se manifestent dans la fréquence et dans l'erreur de zone de réglage. Une même installation peut techniquement convenir aux deux, mais les produits, les déclencheurs et les règles sont différents.

Pourquoi la FRR est nécessaire

Les marchés de l'électricité planifient par intervalles de temps, alors que l'exploitation physique se déroule sans interruption. Les erreurs de prévision pour l'électricité éolienne et solaire, les défaillances de centrales, les variations de charge imprévues et les erreurs de programme font en sorte que l'injection et le soutirage ne coïncident jamais exactement. La responsabilité de la réserve incombe aux gestionnaires de réseau de transport : ils déterminent le besoin, vérifient les fournisseurs dans le cadre d'une préqualification et activent les réserves. Les fournisseurs peuvent être des centrales conventionnelles, des stations de transfert d'énergie par pompage, des stockages par batterie, des consommateurs industriels ou des agrégateurs qui regroupent de plus petites installations. Les conditions requises sont un temps de réaction démontré, la pilotabilité, la mesure, le raccordement de communication et la disponibilité.

Approvisionnement et marché en Allemagne

Les quatre gestionnaires de réseau de transport allemands achètent la FRR en commun via la plateforme regelleistung.net. Il existe deux marchés. Sur le marché de la capacité de réglage, c'est la mise à disposition qui est rémunérée, c'est-à-dire la disponibilité à garder de la puissance en réserve. Selon la description du système des gestionnaires de réseau de transport, l'attribution se fait la veille (D-1) en six blocs de quatre heures. Sur le marché de l'énergie de réglage sont échangés des produits d'un quart d'heure, pour lesquels des offres peuvent être soumises jusqu'à environ 25 minutes avant la livraison. L'énergie effectivement appelée est rémunérée. Le marché de l'énergie de réglage pour l'aFRR et la mFRR existe en Allemagne depuis novembre 2020, en plus du marché de la capacité.

L'activation est optimisée à l'échelle européenne. Pour l'aFRR, cela passe par les plateformes PICASSO et IGCC : PICASSO détermine à chaque activation, soit environ toutes les quatre secondes, un prix marginal, et IGCC compense entre eux des déséquilibres de sens opposé de plusieurs zones. Pour la mFRR, la plateforme MARI est compétente, avec un intervalle de règlement de 15 minutes. L'Allemagne achète la capacité d'aFRR dans le cadre de la coopération ALPACA, une coopération volontaire au titre de l'article 33 de la ligne directrice européenne sur l'équilibrage du système. ALPACA remonte à la coopération austro-allemande de 2020 et inclut également, depuis septembre 2025, le gestionnaire de réseau de transport tchèque CEPS.

L'organisation du marché crée des incitations. Celui qui met une réserve à disposition ne peut pas vendre simultanément cette capacité ailleurs. Un stockage par batterie met en balance les revenus de la réserve de réglage avec le négoce infrajournalier et l'arbitrage. Une entreprise industrielle vérifie si une adaptation de charge est compatible avec la production. Une centrale tient compte des coûts de combustible, de la charge minimale, des coûts de démarrage et de l'usure. Ce sont la préqualification, les contrats, les flux de données, la logique d'appel et le règlement qui transforment une flexibilité technique en réserve utilisable.

Malentendus fréquents

  • La FRR n'est pas un stock d'électricité. Il s'agit d'abord de puissance activable. La durée pendant laquelle elle est disponible dépend des installations : pour les stockages, du contenu énergétique ; pour les charges, de la compatibilité avec le processus ; pour les centrales, de la disponibilité et du mode d'exploitation.

  • Un écart de fréquence n'est pas une pénurie d'électricité nationale. Le réseau d'Europe continentale est couplé de façon synchrone ; un écart concerne donc l'ensemble de la zone synchrone. La FCR est activée partout, la FRR en revanche dans la zone qui a causé le déséquilibre. Le règlement financier s'effectue séparément : les gestionnaires de réseau de transport facturent les coûts des écarts aux périmètres d'équilibre responsables au moyen de l'énergie d'équilibrage. L'énergie de FCR qui transite par les frontières de zones est compensée entre les gestionnaires de réseau de transport au titre d'échange non intentionnel.

  • Davantage d'électricité éolienne et solaire ne signifie pas automatiquement un besoin accru pour chaque type de réserve. Le besoin dépend de la qualité des prévisions, des pas de temps des marchés, du comportement des installations, de la flexibilité et de la coopération européenne. Chaque bloc de réglage règle le dimensionnement selon ses propres règles, dans le cadre des exigences de l'UE.

  • La FRR n'est pas la même chose que la sécurité d'approvisionnement. Elle contribue à la sécurité du système à court terme. Elle ne remplace ni une capacité suffisante de production et de réseau, ni la disponibilité des combustibles, ni la planification à long terme.

Rôle dans un système électrique plus flexible

Les pompes à chaleur, les véhicules électriques, les électrolyseurs, les stockages et les processus de production flexibles pourront à l'avenir fournir davantage de FRR. L'essentiel est qu'ils soient appelables de manière fiable. Une voiture électrique qui se trouve par hasard branchée à une borne de recharge n'est pas encore une réserve de réglage. Il y faut d'abord l'agrégation, la pilotabilité, la mesure et la disponibilité garantie, qu'exige la préqualification. Au total, la FRR est la capacité organisée de rétablir, après des perturbations, le bilan de puissance d'une zone de réglage et de relayer le soutien rapide de la fréquence. La notion est précise lorsqu'on la comprend comme un instrument d'exploitation à l'articulation de la technique, du marché et de la responsabilité du réseau. Elle devient floue lorsqu'on l'emploie de façon générale pour désigner un besoin de stockage ou toute forme de flexibilité.

Sources

Autres entrées du glossaire

Edited by eCMS on 12.11.2026 05:05

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