La production d’électricité d’origine thermique à combustible fossile
  • Production thermique

    Une production d'électricité d'origine thermique à combustible fossile au plus bas


    La production des installations thermiques à combustible fossile baisse de 10,6 % par rapport à 2019. Ce recul est marqué sur toutes les filières.
    La production gaz, qui représente la grande majorité de production thermique fossile, diminue de 10,4 % soit environ 4 TWh. La production charbon et fioul baissent respectivement de 12,7 % et de 13,3 %.

     

    Production des centrales thermique au charbon

    En 2020, la production d’électricité à base de charbon atteint un plus bas historique de 1,4 TWh, en baisse de 12,7 % par rapport à 2019. La disponibilité des centrales est équivalente à 2019. Ce faible niveau de production s’explique surtout par un espace économique aujourd’hui réduit pour ces centrales dans un contexte de baisse globale de la consommation et par le prix du carbone.
     
    Cette production ne devrait pas diminuer encore en 2021, mais a vocation à cesser en 2022 avec la fermeture annoncée (ou le changement de combustible) des dernières centrales au charbon.
     
    Depuis les années 1980, la production de charbon a fortement chuté faisant progressivement place au nucléaire, puis aux nouvelles filières renouvelables (éolien et solaire) et au gaz.
     
    Le charbon représente 3,6 % de la production thermique à combustible fossile totale.
     

    A partir de février, les centrales au charbon sont beaucoup moins sollicitées, même si leur production reprend ponctuellement lors des épisodes de canicule en juillet, en partie pour compenser une baisse de la production nucléaire liée au planning de maintenance et au respect des contraintes environnementales dans cette période de forte température et de sécheresse.
    En septembre, les centrales à charbon sont à nouveau sollicitées avec une hausse de la consommation et un taux de disponibilité du nucléaire encore faible.

    En octobre, bien que la production nucléaire ait repris, les conditions technico-économiques ont été favorables au fonctionnement du charbon avec un prix du gaz à la hausse et un prix du CO2 à la baisse, favorisant légerement le charbon comme moyen de production thermique.
    Les mois de novembre et décembre sont marqués par une reprise des moyens au charbon, en réponse à une demande liée à l’arrivée de l’hiver.

    Focus

    Pour mieux comprendre

    Focus


    Les centrales au charbon en France

    En 2017, le gouvernement a annoncé sa volonté de fermer les dernières centrales au charbon à l’horizon 2022. L’article 3 de la loi énergie-climat crée un dispositif qui plafonne le niveau d’émissions et donc la durée de fonctionnement des centrales à charbon en France métropolitaine à compter du 1er janvier 2022. L’objectif s’inscrit dans la programmation pluriannuelle de l’énergie publiée en début d’année 2019.
    Les quatre centrales au charbon concernées et encore en fonctionnement en France sont les centrales de Cordemais, Le Havre, Saint-Avold et Gardanne.
    La puissance installée des centrales au charbon (cinq groupes de production) est de 3 GW soit environ 2,2 % du parc installé en France.

    Fonctionnement :
    Pour produire de l’électricité, chaque producteur cherche à couvrir ses coûts fixes et variables. En conséquence, une centrale au charbon ne produit généralement que si elle couvre à minima ses coûts variables, qui sont principalement liés au prix du combustible et au prix des certificats d’émission de CO2. Dans les conditions actuelles, le coût variable de production des centrales au charbon française apparaît élevé dans l’ordre de préséance économique européen (base, puis semi-base puis pointe). Les centrales au charbon constituent des moyens de semi-base conçus pour fonctionner assez longtemps de manière à couvrir des coûts fixes assez élevés. A mesure de l’augmentation du prix du CO2, elles deviennent progressivement les plus coûteuses des moyens de semi-base dans l’interclassement économique. Leur fonctionnement se concentrant durant des durées de plus en plus faibles, la couverture des coûts fixes devient de plus en plus difficile à assurer.

    Les facteurs influents :
    Plusieurs facteurs technico-économiques entrent en jeu dans le fonctionnement d’une centrale au charbon : le prix du charbon, le prix des certificats d’émission de CO2 et la parité de change entre l’euro et le dollar.

    • Le prix du certificat d’émission de CO2 en forte croissance :

    S’il est émetteur de CO2, chaque producteur doit compenser les émissions de sa production par l’achat d’un volume équivalent de certificats européens d’émission. Le charbon est un combustible fortement émetteur et par conséquent le prix des certificats d’émission de CO2 est un déterminant très important dans le fonctionnement d’une centrale. En septembre 2020, le certificat d’émission de CO2 atteint un prix record de 30,4 €/tonne. Dans le cas où le producteur ne couvrirait pas sa production, chaque tonne de CO2 émise non couverte par l’équivalent en certificats lui coûte en plus d’une obligation de couverture, une pénalité supplémentaire d’au moins 100 €/tonne. Apres une forte chute des prix à partir de mi-mars liée à la crise sanitaire, le prix des certificats a remonté à des valeurs supérieures à 2019 faisant augmenter les coûts variables des centrales à charbon.

    Données Platts

    • Prix du gaz en forte baisse :

    Le facteur d’émission de CO2 pour les groupes de production charbon est en comparaison presque le double par rapport à celui du gaz, (0,986 t/MWh pour les groupes charbon, et entre 0,352 t/MWh et 0,583 t/MWh pour les différentes technologies de production gaz, données ADEME). Malgré une baisse du cours du charbon dans la première moitié de 2020, le prix du gaz reculent encore plus fortement, conduisant à une plus forte compétitivité du gaz par rapport au charbon, pour un service rendu en terme de flexibilité de la production équivalent.

    Données Platts

    • Parité €/$

    La parité €/$ constitue également un facteur économique pris en compte dans le fonctionnement d’une centrale au charbon. En effet, le charbon est acheté en dollar quand l’électricité est vendue en euros. Ce ratio croit globalement à partir de mai 2020, ce qui renforce la compétitivité du charbon par rapport aux autres moyens de production.

    Coût marginal des centrales au charbon :

    Le prix sur le marché journalier se fixe théoriquement, pour une heure donnée, sur le coût variable de la technologie marginale (c’est-à-dire la technologie qui fournit le dernier MW).
    Le coût marginal moyen montre que lorsqu’il est inférieur ou proche du prix d’électricité journalier, cela correspond au fonctionnement des centrales au charbon. Le producteur est donc capable de faire une marge sur la vente de son électricité.

    Ci-dessous, le coût marginal moyen des centrales à charbon en France :

    Données Platts

    Pour mieux comprendre