La chaudière à vapeur qui facture son arrêt (et son démarrage)

Une chaudière à vapeur électrique n’est pas seulement un équipement de production : c’est un actif de flexibilité connecté au réseau. En Espagne, un point de fourniture industriel capable de fournir au moins 1 MW de puissance gérable — seul ou en combinaison avec d’autres consommations — peut participer aux marchés d’équilibrage et percevoir des revenus liés à la disponibilité et à l’énergie activée.

En dessous de ce seuil, il n’y a pas d’accès direct au marché, mais il existe tout de même une valeur : la flexibilité implicite (déplacer la consommation vers les heures à bas prix) est accessible à toute chaudière électrique sans aucune autorisation particulière. Les ordres de grandeur gérés par Energy Pool, agrégateur avec lequel Giconmes Ibérica collabore, se situent autour de 247–249 k€/MW/an en SRAD, ≈ 410 k€/MW/an pour la bande aFRR, plus environ 108 k€/MW/an d’énergie activée, et environ 59 k€/MW/an d’énergie en mFRR ( hypothèse d’une disponibilité tout au long de l’année ; chiffres indicatifs).

C’est l’opérateur du réseau qui effectue le paiement, puis règle l’agrégateur agréé ; ce dernier répartit les recettes avec le secteur conformément au contrat. Et la rémunération porte avant tout sur la disponibilité du service, et non sur le nombre de fois où celui-ci est activé. Ces recettes s’ajoutent aux économies d’exploitation réalisées grâce au remplacement du gaz par l’électricité et modifient considérablement le modèle économique de l’électrification de la vapeur.

Du consommateur passif au consommateur actif du réseau

En 2024, nous avons publié une introduction à la flexibilité électrique implicite et explicite appliquée aux chaudières électriques. Deux ans plus tard, le contexte a évolué : le réseau électrique de la péninsule a vu ses besoins en réserves rapides augmenter, le Service de réponse active à la demande (SRAD) fait désormais l’objet d’enchères semestrielles et le secteur dispose désormais de références de prix réelles sur lesquelles fonder un dossier commercial.

La raison pour laquelle une chaudière à vapeur électrique s’intègre si bien dans ces mécanismes est purement physique. Il s’agit d’une charge électrique de forte puissance, contrôlable avec précision par modulation via un SSR, capable de passer de pleine charge à charge réduite — ou de zéro à pleine charge — en quelques secondes, sans cycles de démarrage, sans purges de balayage et sans les contraintes thermiques d’un brûleur. Et surtout, il s’agit d’une charge dont le produit — la vapeur —peut être partiellement découplé de la consommation électrique instantanée grâce à l’inertie thermique, au stockage et à une configuration modulaire adaptée.

Les trois marchés concernés par une chaudière électrique

* Hypothèse de disponibilité tout au long de l’année. Chiffres fournis par Energy Pool à titre de référence préliminaire ; ils ne constituent ni une prévision de recettes ni un engagement de rémunération.

Trois nuances sont essentielles pour interpréter correctement ce tableau :

• L’aFRR valorise la flexibilité à la hausse comme à la baisse. En d’autres termes, il rémunère aussi bien la capacité à réduire la consommation que celle à l’augmenter. Pour une chaudière électrique qui ne fonctionne pas en continu à pleine charge, cela ouvre une source de revenus que les autres mécanismes n’offrent pas.
• Le SRAD vise à réduire la consommation. Il est activé de manière ponctuelle, pour une durée maximale de deux heures, à raison d’une seule activation par jour et par fournisseur, avec un préavis minimum de 12,5 minutes. Son prix est fixé par enchères et varie d’une période à l’autre : en 2026, le prix marginal de disponibilité a été attribué à 65 €/MW·h pour le premier semestre et à 42,62 €/MW·h pour le second. La rémunération réelle dépend donc du résultat de chaque enchère.
• Le mFRR ne rémunère pas la disponibilité, mais uniquement l’énergie effectivement produite. Il s’agit d’un complément, et non de la base d’un modèle économique.

Le choix de l’un ou l’autre mécanisme dépend de la configuration spécifique de l’installation et des contraintes opérationnelles du processus industriel. Il n’existe pas de réponse générique : il s’agit d’une analyse technique.

Qu’est-ce qui rend une chaudière « adaptée au marché » ?

Voici le point qui, d’après notre expérience, fait la différence entre un projet capable de tirer parti de sa flexibilité et un autre qui ne le peut pas : la flexibilité se conçoit dès le départ, elle ne s’ajoute pas a posteriori.

Les éléments qui déterminent l’adéquation d’une installation sont les suivants :

• Configuration modulaire. Trois générateurs NGV-60180 montés en parallèle ne correspondent pas à un seul équipement de même puissance totale. La modularité permet de proposer des paliers de puissance bien définis, de maintenir l’alimentation en vapeur pendant une mise en service et de préserver la redondance en cas de maintenance. C’est par ailleurs l’argument habituellement avancé en faveur d’une évolutivité par étapes.
• Contrôle modulant réel. La régulation par SSR permet de suivre une consigne de puissance de manière continue, et non par paliers brusques. Il s’agit là d’une condition nécessaire au suivi du signal du régulateur maître en mode aFRR.
• Marge de dimensionnement. Un générateur fonctionnant en permanence à la limite de sa capacité ne dispose d’aucune marge de manœuvre à la hausse et ne permet pas un bon contrôle de la pression.
• Prévoir une marge de manœuvre — fonctionner à environ 40 à 60 % de la capacité nominale — n’entraîne pas de surcoût : c’est la condition qui permet une modulation fine et, par là même, l’accès au marché.
• Découplage thermique. Les réservoirs d’accumulation, la récupération des condensats et, le cas échéant, le stockage thermique permettent d’éviter qu’une réduction temporaire de la consommation électrique n’entraîne une perte de vapeur pour le processus. C’est ce mécanisme qui rend cette flexibilité imperceptible pour la production.
• Communication et mesure. Nos équipements sont pilotés par un automate programmable Siemens S7-1200 et peuvent être intégrés via un boîtier de raccordement qui transmet les signaux pertinents à l’automate du client ou à la plateforme de l’agrégateur. Sans mesure en temps réel ni contrôle automatique vérifiable, aucune mise en service n’est possible.

Le rôle de l’agrégateur

La participation aux marchés d’équilibrage nécessite une procédure d’agrément en tant que prestataire de services d’équilibrage et, dans la pratique, s’effectue par l’intermédiaire d’un agrégateur ou d’un négociant opérant sur le marché. C’est l’agrégateur qui fournit la plateforme logicielle/matérielle permettant de convertir le signal de l’opérateur du réseau en une consigne relative à l’actif, qui gère les offres et qui se charge de la liquidation.

Giconmes Ibérica collabore avec Energy Pool, un agrégateur qui travaille régulièrement avec des fabricants et des intégrateurs de différentes technologies de flexibilité — BESS, stockage thermique (TESS) et chaudières électriques, entre autres. Ce dispositif de collaboration comporte deux phases : tout d’abord, l’étude de faisabilité de la participation de la chaudière et du point de fourniture sur les différents marchés ; ensuite, l’exploitation effective de l’actif via sa plateforme.

Qui paie, et comment cet argent parvient-il à mon entreprise ?

C’est là la question qui importe. En pratique, la réponse est la suivante.

• Qui paie : l’opérateur du réseau. Red Eléctrica rémunère les services d’équilibrage à la charge du réseau électrique. Il ne s’agit ni d’une subvention ni d’une aide : il s’agit de l’achat d’un service — la disponibilité de puissance — qui, jusqu’à présent, était assuré presque exclusivement par les centrales de production.
• À qui effectue-t-il le paiement: au prestataire agréé. L’opérateur du réseau ne règle pas chaque usine individuellement. Il effectue le règlement auprès du prestataire de services d’équilibrage agréé, qui, dans le cas de la demande industrielle, est l’agrégateur ou le négociant. C’est cette entité qui soumet les offres lors des enchères, qui rend compte à l’opérateur et qui perçoit le paiement.
• Comment cela fonctionne dans le secteur: par le biais d’un contrat avec l’agrégateur. L’agrégateur partage avec le client les recettes générées, selon les conditions convenues. Cette répartition — pourcentage, minimum garanti, traitement des pénalités en cas de non-respect d’une activation — est le point qu’il convient de négocier en détail, et il est préférable de le faire avant de signer. L’encaissement prend la forme d’un versement périodique de la part de l’agrégateur ou d’un crédit sur la facture d’électricité, selon les modalités du contrat.

Point essentiel : la rémunération porte sur la disponibilité, et non sur l’intervention. Dans le cadre du SRAD et de la bande aFRR, l’essentiel de la rémunération correspond à la rémunération de disponibilité. Elle est versée en contrepartie de l’engagement à intervenir, que l’activation ait lieu ou non. En 2026, le SRAD n’a été activé qu’une seule fois. L’énergie activée constitue, dans les deux cas, une recette secondaire.

Le parcours complet, étape par étape

1. Étude de faisabilité. À partir de la courbe de consommation du point de livraison et des contraintes liées au processus de production de vapeur, l’agrégateur détermine la quantité d’énergie réellement disponible à la vente et sur quel marché. Sans frais pour le client.
2. Conception de l’installation. C’est là qu’intervient Giconmes : configuration modulaire, régulation modulante, marge de dimensionnement et accumulation thermique suffisante pour que l’activation n’intervienne pas au niveau du processus. Si la chaudière est déjà installée et n’a pas été conçue selon ces critères, la marge de manœuvre sera moindre.
3. Mise en service. Installation de la plateforme de l’agrégateur, télémesure en temps réel, intégration avec le PLC de la chaudière et réussite des essais correspondants auprès de l’opérateur du réseau.
4. Offres et attribution. L’agrégateur présente les offres lors de l’enchère correspondante. S’il remporte l’enchère, l’engagement de disponibilité reste en vigueur pendant toute la durée du contrat.
5. Fonctionnement. Lorsque l’opérateur du système le demande, le signal parvient à la plate-forme de l’agrégateur, qui agit automatiquement sur la consigne de la chaudière. La puissance électrique diminue (ou augmente). Le processus continue de recevoir de la vapeur grâce à l’inertie et à l’accumulation.
6. Règlement. L’opérateur du réseau effectue le règlement avec l’agrégateur ; l’agrégateur effectue le règlement avec les acteurs du secteur conformément au contrat.

Un exemple concret

Une usine agroalimentaire remplace une chaudière à gaz d’une capacité de 2 t/h par une solution électrique de 1,5 MW en configuration modulaire, avec stockage de vapeur et récupération des condensats. Le processus est variable et nécessite rarement que tous les modules fonctionnent simultanément à pleine charge.

La puissance installée est de 1,5 MW. La puissance pouvant être réduite à la demande du gestionnaire de réseau — c’est-à-dire celle que la centrale peut garantir de réduire lorsqu’on le lui demande, sans interrompre la production — est inférieure : supposons 1 MW. C’est sur ce chiffre que se base la facturation de la disponibilité, et non sur la puissance installée ni sur la puissance souscrite.
Avec un accumulateur correctement dimensionné, une activation du SRAD (d’une durée maximale de deux heures, avec un préavis de 12,5 minutes) est absorbée sans que la production n’en subisse les conséquences : la vapeur continue de sortir de l’accumulateur tandis que la puissance électrique diminue.

Et si ma puissance installée n’atteint pas un mégawatt ? C’est le cas de la plupart des équipements de la gamme NGV. Deux options s’offrent alors à vous :

• Une flexibilité implicite, disponible dès le premier jour et sans aucune configuration particulière. Le système de contrôle déplace la production de vapeur et la charge de l’accumulation vers les heures où les tarifs sont bas. Il n’y a pas de tiers qui paie : l’avantage se traduit directement par une facture d’électricité moins élevée. N’importe quelle chaudière électrique, quelle que soit sa puissance, peut fonctionner ainsi.
• Agrégation. Le seuil de 1 MW correspond à la capacité d’offre, qui peut être atteinte en additionnant la chaudière à d’autres consommations gérables de la centrale elle-même (froid industriel, compresseurs, pompage, batteries) ou en s’agrégeant à d’autres centrales par l’intermédiaire du même agrégateur. Une chaudière de 400 kW ne constitue pas à elle seule un projet commercial ; elle peut toutefois en devenir un au sein d’un portefeuille de flexibilité.

D’où la conclusion qu’il convient de bien retenir : on n’est pas rémunéré pour le simple fait de posséder une chaudière de 1 MW ; on est rémunéré pour la puissance que l’on peut s’engager à fournir de manière fiable à l’opérateur du réseau. Et cette puissance engageable relève, presque toujours, d’un choix de conception.

En quoi cela modifie-t-il le dossier commercial ?

Lorsqu’on envisage de remplacer une chaudière à gaz par une chaudière électrique, l’analyse classique compare les dépenses d’investissement (CAPEX), le prix du combustible par rapport au prix de l’électricité et les économies réalisées en termes de droits d’émission. Cette analyse est, dans de nombreux cas, pertinente.

La prise en compte des recettes issues des marchés de flexibilité change la donne. Pour une chaudière d’une puissance électrique de 1 MW, des recettes liées à la flexibilité de l’ordre des chiffres cités précédemment peuvent représenter une part très importante du coût annuel d’exploitation, et ce, tout en étant compatibles avec d’autres modes de financement : les subventions en faveur de la décarbonisation industrielle et les certificats d’économies d’énergie (CAE) prévus par le décret royal 36/2023.

Il n’y a qu’une seule recommandation, et c’est celle que nous transmet également notre partenaire : intégrer la stratégie de participation aux marchés de flexibilité dès les premières phases du projet. Cela permet de dimensionner et de certifier l’actif pour le marché le plus favorable, ainsi que d’identifier la flexibilité inhérente au processus industriel sans nuire à la production. Tenter de l’ajouter à une installation déjà construite et réglée au minimum revient généralement à laisser la majeure partie de la valeur sur la table.

Questions fréquemment posées

Qui me rémunère pour la flexibilité de ma chaudière ?

L’opérateur du réseau (Red Eléctrica) rémunère le service d’équilibrage, mais effectue le règlement auprès du fournisseur agréé — l’agrégateur ou le négociant en électricité —, qui, à son tour, répartit les recettes avec l’industrie conformément aux dispositions du contrat. Le paiement peut prendre la forme d’un versement périodique ou d’un crédit sur la facture d’électricité.

Dois-je payer même si on ne m’appelle jamais pour réduire ma consommation ?

Oui. Dans le cadre du SRAD et de la bande aFRR, l’essentiel de la rémunération correspond à la rémunération de disponibilité : elle est versée en contrepartie de l’engagement, et non en fonction du nombre d’activations. L’énergie activée est rémunérée séparément et représente généralement un revenu moindre.

Quelle est la puissance minimale requise pour participer ?

1 MW de capacité d’offre, à titre individuel ou regroupée avec d’autres consommateurs par l’intermédiaire d’un négociant ou d’un agrégateur. Une installation de puissance inférieure peut participer si elle est regroupée avec d’autres.

Le fait de participer au programme de flexibilité perturbe-t-il ma production ?

Cela ne devrait pas être le cas. Une installation bien conçue absorbe la mise en service grâce à l’inertie thermique, au stockage et à la modularité. La flexibilité proposée au marché correspond à celle que le processus peut concéder sans impact ; l’identifier est précisément l’objet de l’étude de faisabilité préalable.

Une chaudière électrique peut-elle assurer une réserve secondaire (aFRR) ?

Oui. Les chaudières électriques répondent bien aux exigences de l’aFRR grâce à leur capacité de réponse automatique et à leur régulation modulante. L’homologation nécessite de réussir les essais correspondants et de disposer d’une infrastructure de mesure et de contrôle adaptée.

Les revenus indiqués sont-ils garantis ?

Non. Il s’agit d’ordres de grandeur basés sur les données de 2025 et sur les enchères de 2026, qui constituent une référence préliminaire utile. Les prix de disponibilité sont fixés lors d’enchères et varient d’une période à l’autre. Toute évaluation rigoureuse nécessite d’analyser les données techniques du site.

De quoi ai-je besoin pour commencer ?

La courbe de consommation du point de fourniture, la puissance souscrite, les caractéristiques du processus de production de vapeur et ses marges d’exploitation. Ces données permettent de procéder à une première évaluation de la flexibilité disponible et du marché le plus adapté.