Turbine à gaz Siemens symbolise les technologies de centrales électriques modernes ; Source : Siemens-Pressebild

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L'Allemagne s'est fixée des objectifs ambitieux : d'ici 2050, les émissions de gaz à effet de serre doivent être réduites de 80 % à 95 % par rapport à 1990. Des objectifs intermédiaires ont été fixés pour 2020, 2030 et 2040. Tous les secteurs économiques doivent contribuer à atteindre ces objectifs. Dans l'industrie et dans l'agriculture, des mesures en vue d'améliorer l'efficacité énergétique et l'emploi des énergies renouvelables peuvent certes réduire les émissions mais ces dernières ne seront pas supprimées à cent pour cent. C'est la raison pour laquelle la consommation dans les autres secteurs doit être nettement réduite et la consommation de combustibles fossiles évitée. Il en est de même pour le secteur de l'électricité.

Cogénération

Dans ce contexte, la cogénération joue un rôle particulier : par rapport aux installations de production non combinée, les centrales de cogénération sont plus efficaces étant donné qu'elles produisent tant de l'électricité que de la chaleur. La chaleur générée lors de la production de courant est utilisée comme énergie thermique pour les consommateurs publics et privés. Le combustible est ainsi employé de manière plus efficace et économique.

Le rôle de la cogénération dans le contexte de la transition énergétique

La cogénération est à l'interface entre le marché de l'électricité et le marché thermique. Ces deux secteurs vont se rapprocher de plus en plus au cours des prochaines années. Ainsi, le nombre de foyers chauffés à l'aide d'une pompe à chaleur alimentée en électricité va croissant. Les changements dans les secteurs de l'électricité et de la chaleur vont de pair avec un changement du rôle de la cogénération.
Dans le cadre du processus de dialogue "électricité 2030" du ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie, le rôle de la cogénération a fait l'objet de discussions intenses entre les différents acteurs. Les résultats ont été publiés dans un rapport. Voici les résultats clés :

  • Les réseaux de chaleur revêtent une importance stratégique en tant qu'infrastructure tournée vers l'avenir.
    Ils présentent des avantages différents : d'un côté, ils permettent de chauffer de manière centralisée un grand nombre de bâtiments. D'un autre côté, ils fonctionnent avec différentes technologies. Les gestionnaires de réseaux de chaleur peuvent ainsi réagir de manière flexible à des impondérables ("change enabler"). Le choix de réseaux de chaleur ou d'installations décentralisées en tant que fournisseur de chaleur dépend de la situation et des facteurs locaux spécifiques. Cependant, la tendance est claire : dans des régions à forte densité de population, les réseaux de chaleurs devraient assurer la plus grande partie de l'approvisionnement en chaleur. Dans ce contexte, leur rôle change : outre la "simple" distribution de chaleur à grande échelle, ils vont accumuler à l'avenir de la chaleur issue de différentes sources pour la fournir aux consommateurs de chaleur, et cela à des températures moins élevées qu'aujourd'hui.
  • Les installations de cogénération alimentées en combustibles peuvent garder leur rôle important dans le système énergétique pour une longue période à moins qu'elles ne se modernisent :
    Cela vaut autant pour les installations de cogénération alimentées en combustibles fossiles que pour celles alimentées en énergies renouvelables. D'ici 2030, les installations de cogénération vont remplacer une grande partie de la production fossile non combinée, elles fourniront une grande partie de la charge résiduelle et contribueront ainsi à économiser des émissions. Après cependant, l'importance des centrales de cogénération alimentées en combustibles diminuera de manière successive. D'ici 2050, les énergies renouvelables et une plus grande efficacité en matière de demande vont se substituer pour une large partie aux combustibles fossiles dans le secteur de l'électricité et de la chaleur. Qu'est-ce que cela signifie pour la cogénération ? Tout en étant presque neutre en émissions de gaz à effet de serre, les installations de cogénération alimentées en combustibles n'auront un avenir que si elles sont alimentées en énergies renouvelables. Mais les combustibles renouvelables sont également limités sur le long terme ou onéreux, ce qui limite leur champ d'application. À long terme, on en aura besoin notamment dans les secteurs dans lesquels il sera difficile de les remplacer, tels que le trafic aérien ou maritime. Lors de la promotion de la cogénération, il convient donc de tenir compte de conflits d'utilisation intersectoriels.
  • Les installations de cogénération industrielles et de service public doivent relever des défis différents :
    Souvent, chauffer les locaux ou l'eau dans des bâtiments résidentiels est également possible à des températures moins élevées qu'aujourd'hui. Par contre, un grand nombre de processus industriels nécessitent de la chaleur à des températures très élevées. À l'avenir, des technologies différentes vont donc s'imposer dans ces domaines : À moyen et à long terme, outre les installations de cogénération, des installations dites "power-to-heat" joueront un rôle important dans l'industrie. Pour ce qui est des services publics par contre, les installations héliothermiques et géothermiques ainsi que les rejets thermiques peuvent assurer une large partie de l'approvisionnement en chaleur.
  • Il faut redéfinir les conditions générales de la cogénération pour préparer le terrain des développements souhaités de la cogénération. Par exemple, les décisions relatives aux infrastructures importantes telles que les réseaux de chaleur devraient être prises à temps. Il convient d'identifier dès aujourd'hui les potentiels locaux des énergies renouvelables qui pourraient alimenter les réseaux de chaleur. Des "plans thermiques" communaux devraient devenir la norme afin de faciliter la prise de décision des acteurs communaux. Dans l'industrie, il faudrait supprimer les entraves à la flexibilité à cause desquelles le signal prix n'est pas perçu par les entreprises. En parallèle, les entreprises devraient avoir la possibilité d'intégrer des options de flexibilité telles que le "power-to-heat". En outre, il faudrait examiner de plus près le rôle de la cogénération dans les foyers privés et dans des réseaux d'approvisionnement privé de petite taille en tant qu'élément d'une stratégie globale efficace.
  • Vous trouverez les documents sur les réunions sur le site Plateforme Marché de l'électricité. Pour un document détaillé concernant la tendance no. 7, veuillez cliquer ici.

Loi sur la cogénération (KWKG)

Depuis 2002, l'aide aux centrales de cogénération se fonde principalement sur la loi sur la cogénération (KWKG). Celle-ci règle une aide financée par répartition pour la production commune et particulièrement efficace d'électricité et de chaleur. Conformément à la KWKG, les gestionnaires d'installations de cogénération subventionnées perçoivent des versements supplémentaires limités dans le temps.

La loi doit inciter à faire des investissements dans les centrales de cogénération hautement efficaces et pauvres en émissions de CO2, afin d'accroître la part de production d'électricité issue de ces centrales.

Conformément à la révision de la loi sur la cogénération entrée en vigueur le 1er janvier 2016, le montant de l'aide allouée à la cogénération à été doublé pour atteindre 1,5 milliards d'euros. Voici les objectifs principaux de la révision de la loi :

  • Protection du climat : une aide ciblée sera apportée à la cogénération au gaz dont l'émission de CO2 est particulièrement faible. Grâce aux installations de cogénération, les émissions de CO2 seront ainsi réduites de quatre millions de tonnes, ce qui apportera une contribution importante à l'objectif des 40 % d'ici 2020.
  • Flexibilité : grâce à l'amélioration du soutien apporté aux accumulateurs de chaleur, la concentration du soutien à l'électricité cogénérée et injectée aux réseaux publics, l'introduction d'une commercialisation directe obligatoire et d'autres mesures, les centrales de cogénération peuvent réagir de manière plus flexible à l'injection intermittente d'énergies renouvelables.
  • Sécurité de planification : la période d'aide en faveur de la cogénération sera prolongée jusqu'en 2022, l'objectif de développement de la cogénération sera précisé et échelonné (110 TWh d'électricité issue de la cogénération en 2020 et 120 TWh d'électricité issue de la cogénération en 2025).

Actuellement, le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie prépare l'introduction d'appels d'offres pour la promotion d'installations de cogénération d'une puissance entre 1 et 50 MW et pour des systèmes de cogénération innovants.

Règlement relatif aux appels d'offres en matière de cogénération (KWKAusV)

Le 17 mai 2017, le conseil des ministres a adopté le projet de règlement relatif à l'introduction d'appels d'offres pour les installations de cogénération et les systèmes de cogénération innovants et relatif à l'introduction d'appels d'offres communs pour les installations éoliennes terrestres et les installations solaires. Le règlement entraîne la mise en œuvre des dispositions contenues dans la révision de la loi sur la cogénération de 2017 concernant l'introduction d'appels d'offres pour les installations de cogénération de taille moyenne avec une puissance installée entre 1 MW et 50 MW. Désormais, les installations de ce type ne peuvent bénéficier d'aides que si elles ont été retenues dans le cadre d'un appel d'offres lancé par l'Agence fédérale des réseaux (Bundesnetzagentur).

Par ailleurs, les aides pour les systèmes de cogénération innovants font, pour la première fois, l'objet d'appels d'offres comme prévu dans la révision de la loi sur la cogénération de 2017. Ces systèmes permettent de réaliser des économies de gaz à effet de serre considérables grâce à la combinaison d'installations de cogénération flexibles et de chaleur renouvelable, issue par exemple d'installations héliothermiques ou de pompes à chaleur. Les systèmes de cogénération innovants proposent donc des possibilités de viabilité à long terme de la cogénération.

D'ici 2021, un total de 200 MW fera l'objet d'appels d'offres chaque année, dont 150 MW concerneront dans un premier temps les installations de cogénération et 50 MW les systèmes de cogénération innovants. Les années suivantes, la part des installations de cogénération innovants dans les appels d'offres augmentera lentement. Comme auparavant, l'aide sera apportée sous forme d'un versement fixe en centimes d'euro par kilowattheure. À l’avenir pourtant, le montant du versement sera calculé par voie d'appels d'offres. Ce procédé permet d'atteindre les objectifs de développement à de faibles coûts. Par ailleurs, les appels d'offres augmentent la transparence des coûts de la promotion. Les premiers appels d'offres seront lancés le 1er décembre 2017. Le 19 avril 2017, le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie a initié une consultation auprès des länder et des associations sur le projet de loi sur le règlement relatif à l'introduction d'appels d'offres pour la fixation du montant alloué aux installations de cogénération et aux systèmes de cogénération innovants ainsi que sur la révision d'autres règlements. Les prises de position pouvaient être transmises jusqu'au 26 avril 2017, 18h00 et sont, avec l'accord de leur expéditeur, publiées ici.