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Glossaire · Secteur de l’énergie & transition énergétique

Services auxiliaires (Ancillary Services)

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Services auxiliaires (Ancillary Services)

Les services auxiliaires (Ancillary Services) sont des prestations qui soutiennent l'exploitation sûre des réseaux de transport et de distribution. En allemand, le terme usuel est Systemdienstleistungen. Ils comprennent notamment la compensation des déséquilibres de puissance à court terme, le maintien de la tension et les capacités de reconstitution du réseau. Ils complètent la fourniture d'énergie électrique, mais ne sont pas nécessairement dépourvus d'énergie : lorsqu'une réserve d'équilibrage est par exemple activée, de l'énergie électrique peut être injectée ou consommée en plus.

La délimitation de la notion dépend du contexte. L'article 2, point 48, de la directive (UE) 2019/944 sur le marché intérieur de l'électricité exclut expressément la gestion des congestions des services auxiliaires. Dans des présentations techniques plus larges, en revanche, la conduite du système, la protection du réseau et la gestion des congestions sont également traitées sous la notion de services système. Celui qui compare des coûts, des marchés ou des obligations légales doit donc vérifier quelle délimitation est utilisée. Les exemples de marché ci-après se rapportent à l'Allemagne, à la date du 11 novembre 2026.

Distinction par rapport au négoce d'énergie et à la réserve d'équilibrage

Dans le négoce d'énergie, on échange avant tout du travail électrique, par exemple en mégawattheures (MWh). Les services système concernent en revanche aussi la puissance tenue en réserve, la capacité de réaction, la disponibilité ou des caractéristiques techniques particulières. Ces grandeurs répondent à des questions différentes : quelle quantité d'énergie est fournie ? Dans quelle mesure une installation peut-elle modifier son injection ? Avec quelle rapidité réagit-elle ? Et combien de temps maintient-elle la réaction ?

Un exemple de calcul simplifié illustre la différence : si 4 mégawatts (MW) sont injectés en supplément pendant un quart d'heure, cela représente 1 MWh de travail électrique. Si 4 MW sont simplement tenus en réserve, aucune quantité d'énergie déterminée n'est encore livrée. La mise en réserve crée d'abord une possibilité mobilisable. En conséquence, les rémunérations peuvent porter sur la disponibilité de puissance, sur l'activation effective ou sur les deux ; la règle concrète dépend du produit.

Les services auxiliaires ne doivent pas être assimilés à la réserve d'équilibrage. Celle-ci sert à compenser à court terme l'injection et le soutirage. La « Regelleistung » désigne alors la puissance tenue en réserve, la « Regelarbeit » le travail électrique échangé lors de l'activation ; « Regelenergie » est souvent utilisé comme terme générique. Le maintien de la tension, la réserve d'inertie et la capacité de démarrage autonome remplissent d'autres fonctions et ne sont pas de simples sous-catégories des produits usuels de réserve d'équilibrage.

Maintien et rétablissement de la fréquence

La fréquence du réseau indique l'équilibre de la puissance active dans le système à courant alternatif interconnecté de façon synchrone. Dans le réseau synchrone d'Europe continentale, la valeur nominale est de 50 hertz (Hz). Si le soutirage dépasse l'injection, la fréquence commence par baisser ; dans le cas inverse, elle augmente. Les soutirages comprennent aussi les pertes de réseau. Un bilan énergétique annuel équilibré ne suffit donc pas : c'est le bilan de puissance en continu qui est déterminant.

La Frequency Containment Reserve (FCR) réagit de manière décentralisée et automatique à l'écart de fréquence mesuré et le limite. L'automatic Frequency Restoration Reserve (aFRR) est activée par les systèmes de régulation des gestionnaires de réseau de transport. Elle rétablit l'équilibre dans la zone de réglage ou le bloc de réglage concerné et décharge la FCR. La manual Frequency Restoration Reserve (mFRR) intervient lorsque le besoin de compensation est plus important. « Manual » ne signifie pas que toutes les étapes techniques d'appel s'effectuent à la main.

Les réserves ne sont pas des paliers d'urgence enclenchés strictement les uns après les autres ; leurs effets peuvent se chevaucher dans le temps. Une réserve positive signifie plus d'injection ou moins de consommation, une réserve négative moins d'injection ou plus de consommation. Une installation industrielle peut ainsi, par une réduction de charge, apporter une contribution comparable au bilan qu'une injection supplémentaire, à condition de satisfaire aux exigences du produit.

Le maintien de la tension dépend davantage du lieu

La tension doit rester dans des plages admissibles à chaque nœud du réseau. À cette fin, on recourt notamment à la puissance réactive, exprimée en var ou en mégavar (Mvar). Elle est liée à la formation et à la disparition périodiques de champs électriques et magnétiques et ne fournit, en moyenne dans le temps, aucun travail actif utilisable. Le courant correspondant sollicite néanmoins les équipements et peut entraîner des pertes supplémentaires.

La puissance réactive influence le niveau de tension et doit être disponible au bon endroit en fonction des besoins. Une source située en un point éloigné du réseau ne peut pas résoudre sans plus un problème de tension local. C'est pourquoi la fréquence peut paraître normale dans l'ensemble du système alors que, dans un sous-réseau, les limites de tension sont déjà dépassées. Outre les générateurs et les onduleurs, des équipements de réseau spécifiques, tels que des batteries de condensateurs ou des bobines d'inductance, servent au maintien de la tension.

Réserve d'inertie, stabilité du réseau et démarrage autonome

La réserve d'inertie agit immédiatement après une perturbation et limite la vitesse à laquelle la fréquence varie. Les machines synchrones directement couplées la fournissent grâce à leurs masses tournantes. Les onduleurs formant le réseau (grid-forming) peuvent reproduire techniquement une réaction inhérente équivalente. Cette capacité doit être distinguée de la FCR : une variation de puissance rapide et régulée ne prouve pas à elle seule une caractéristique de formation de réseau.

Les installations éoliennes et solaires sont souvent raccordées par l'électronique de puissance et n'apportent donc pas automatiquement les mêmes propriétés que les générateurs synchrones directement couplés. Les fonctions de formation de réseau exigent des régulations appropriées, un dimensionnement adapté de l'installation et une source d'énergie ou un stockage d'énergie pour la réaction en puissance active. Il faut aussi tenir compte du courant de court-circuit, des concepts de protection et de l'interaction de plusieurs régulateurs. L'aptitude technique ne peut donc pas être déduite de la seule étiquette d'une technologie de production.

La capacité de démarrage autonome (black start) signifie qu'une installation peut démarrer sans alimentation électrique externe et participer à la reconstitution d'un réseau en panne. Elle ne remplace pas un plan complet de reconstitution du réseau. Il faut aussi des séquences de manœuvre appropriées, des moyens de communication, des enclenchements de charge maîtrisables et la coordination des gestionnaires de réseau. Un groupe électrogène de secours ordinaire n'est donc pas automatiquement apte à servir d'installation de démarrage autonome pour le réseau public.

Approvisionnement et rémunération en Allemagne

Tout service système n'est pas un produit standard librement négociable. Il faut distinguer les obligations techniques de raccordement, les prestations issues des équipements propres des gestionnaires de réseau et les contributions de tiers acquises séparément. La séparation entre exploitation du réseau, production et négoce rend particulièrement importantes des responsabilités et des règles d'approvisionnement transparentes. Il n'en résulte toutefois ni que chaque contribution technique est rémunérée séparément, ni que tous les services sont organisés sur un même marché.

La participation aux marchés de la réserve d'équilibrage requiert une préqualification. Ce ne sont pas seulement les installations individuelles qui sont examinées, mais aussi la mesure, la communication et l'organisation d'un pool d'installations. En principe, différentes technologies et des consommateurs flexibles entrent en ligne de compte. Ce qui est déterminant, c'est la preuve des propriétés exigées, et non l'appartenance à une classe de centrales déterminée.

L'ancienne présentation selon laquelle les services non liés à la fréquence seraient organisés pour l'essentiel en dehors de procédures de marché est désormais trop restrictive pour l'Allemagne. TransnetBW documente des procédures d'approvisionnement régionales pour la puissance réactive et la capacité de démarrage autonome. Pour la puissance réactive, seules sont prises en compte les offres qui dépassent le niveau d'obligation technique applicable. Depuis le 22 janvier 2026, les gestionnaires de réseau de transport allemands acquièrent en outre la réserve d'inertie selon un mécanisme de marché, au moyen d'un système à prix fixe. « Fondé sur le marché » ne signifie donc pas nécessairement une enchère.

Ces exemples ne fondent aucune obligation ni rémunération uniforme pour toutes les installations et tous les niveaux de tension. Sont déterminants dans chaque cas la région d'approvisionnement, les conditions de raccordement, les capacités des installations, les dérogations réglementaires et les exigences contractuelles. La catégorie juridique « non liée à la fréquence » appelle elle aussi une explication : selon la définition de l'UE, elle comprend notamment l'inertie pour la stabilité locale du réseau, bien que celle-ci influence physiquement l'évolution de la fréquence.

Conflits d'usage et importance pour la sécurité d'approvisionnement

Un stockage par batterie peut combiner négoce d'énergie et services système, mais pas simultanément et sans limite. Exemple simplifié : si un stockage d'une puissance de décharge maximale de 10 MW injecte déjà 8 MW, il ne reste, sans autres mesures, que 2 MW de puissance de décharge supplémentaire. Pour des activations de plus longue durée, il faut en outre qu'il y ait suffisamment d'énergie. À l'inverse, un stockage plein n'a guère de marge pour absorber davantage. La réserve effectivement offrable dépend donc du point de fonctionnement.

Plusieurs sources de revenus peuvent se compléter, mais la même puissance promise ne doit pas être commercialisée deux fois. Pour les consommateurs flexibles, l'état de charge est remplacé par exemple par des limites de production, des plages de température ou des échéances de livraison à respecter. Les nouvelles charges électriques telles que les pompes à chaleur, les véhicules électriques et les électrolyseurs ne sont donc pas non plus, du seul fait de leur puissance de raccordement, des prestataires fiablement disponibles.

Il découle de ces exigences différentes que les services système ne sont ni accessoires ni durablement liés aux centrales conventionnelles. De même, les nouvelles exigences ne peuvent pas être résolues uniquement par une meilleure rémunération. Il faut des installations réellement appropriées, des preuves et des modes d'exploitation coordonnés. Une évaluation de la sécurité d'approvisionnement doit donc considérer, outre une énergie et une puissance suffisantes, également la fréquence, la tension, la stabilité et la capacité de reconstitution.

Sources

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Edited by eCMS on 11.11.2026 13:50

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