TAMPERE (Finlande)

Maîtrise de la demande
d'électricité
TAMPERE
(Finlande)
Le marché finlandais de l’électricité ayant déjà été restructuré, l’Union européenne a financé des études
dont l’objectif était de déterminer le potentiel de planification intégrée des ressources (PRI) et de la maîtrise
de la demande d'énergie (MDE) dans l’environnement du nouveau marché. Le fournisseur municipal
d’électricité de la ville de Tampere qui souhaitait évaluer le potentiel d’économie réalisable sur l’éclairage
public a été impliqué dans l’une de ces études. La ville étant également propriétaire de l’entreprise
énergétique, elle avait tout intérêt à réduire ses dépenses en électricité. Cependant les expériences
réalisées ont démontré que le nouveau marché de l’électricité pourra, dans un avenir proche, peser
lourdement sur la MDE des municipalités finlandaises.
ASPECTS GENERAUX
Tampere, 219 000 habitants, deuxième plus grande ville
de Finlande et capitale de la région de Tampere, est
située entre deux lacs, Näsi et Pyhä. C’est un exemple
réussi d’intégration de sites industriels (technologie
d'information, traitement de l'information, métallurgie
chaussures et vêtements) dans les paysages
merveilleux des lacs finlandais. L’environnement
naturel de Tampere lui fournit également certaines de
ses sources d’énergie : hydraulique et tourbe qui ne
suffisent cependant pas à satisfaire totalement la
demande de la ville en électricité. Tampere est presque
autosuffisante en matière d’énergie avec trois unités
de cogénération et deux centrales hydroélectriques.
Tampere
CONTEXTE GENERAL
Le marché finlandais de l’électricité ayant déjà été restructuré, l’Union Européenne a financé par le biais de
son programme SAVE, différentes études portant sur la « Présentation de différentes options visant à
promouvoir la MDE en Finlande, le PRI dans l’entreprise énergétique et l’efficacité énergétique ».
L’un des principaux objectifs de ces études était de définir clairement le rôle spécifique des entreprises
énergétiques dans la promotion des services en énergie et services aux consommateurs, soit en tant
qu’objectif d’une politique sociale et/ou comme composant d’une stratégie commerciale commune. Six
études différentes ont été réalisées par les entreprises énergétiques des zones concernées en collaboration
avec l'institut de recherche VTT Energy et l’Association de l’Electricité Finlandaise. Un second exemple qui
est décrit ici est l’étude réalisée dans la ville de Kajaani en Finlande avec une nouvelle méthode de DSM,
basée sur une communication bilatérale avec le consommateur.
Maîtrise de la demande d'électricité
TAMPERE (Finlande)
EXPERIENCE DE TAMPERE
La ville de Tampere et le fournisseur municipal d’électricité « Tampere kaupungin sähkölaitos Oy » figuraient
parmi les partenaires engagés dans les études financées par le programme SAVE. L’entreprise énergétique
est presque autosuffisante en matière de production électrique avec une capacité de 271 MWel. La plus
grande partie de l’électricité est produite par trois unités de cogénération, une turbine à vapeur utilisant le
gaz naturel et deux turbines utilisant l'énergie de la tourbe. Deux centrales hydroélectriques assurent une
production de 10 MW.
La ville de Tampere fut la première ville de Finlande il y a plus d’un siècle, à se doter d’un éclairage public,
et l’entreprise énergétique a acquis une bonne réputation grâce à ses installations d’éclairage. En 1995, la
ville consommait 26 GWh pour l’éclairage public, ce qui correspond à 2% de la production totale d’électricité.
Pour parvenir à déterminer les effets des nouvelles technologies d’éclairage plus efficaces, certaines rues
ont été sélectionnées pour évaluer les économies potentielles et déterminer l’impact financier de telles
mesures. La modernisation des installations d’éclairage dans les rues sélectionnées a été effectuée à la fin
de l’année 1995.
type des lampes
nombre des lampes
puissance
puissance totale installée
ancien système
nouveau système
lampes à vapeur de
mercure
55
125 W
6,7 KW
lampes au sodium à haute pression
30
70/ 100 W
3,3 KW
Des économies ont aussi été faites en installant un appareil qui contrôle la tension de la ligne. Le niveau
d’éclairage a été réduit pendant la nuit en abaissant la tension à 40V (de 234V à 194V) entre 23 heures et 5
heures du matin.
En 1996, des relevés ont été effectués dans la zone de Tampere concernée. La diminution de la
consommation électrique et les réactions des habitants ont été prises en compte. Parmi les 150 personnes
demeurant dans cette zone (composée d’appartements et de maisons individuelles) 40 ont été interrogées.
Il est intéressant de noter que nombre d’entre elles n’avaient remarqué aucun changement. Parmi celle
ayant noté un changement, la moitié était satisfaite des changements apportés; quant à l’autre moitié, elle
trouvait que le niveau d’éclairage ainsi que sa qualité avaient diminué.
Le comptage de la consommation électrique pendant toute l’année 1996 a indiqué les résultats suivants :
consommation
électrique par an
réduction de la
consommation par la
contrôle de la tension
consommation
mesurée
ancien système
nouveau système
économies réalisées
26,8 KWh
13,2 KWh
~ 50 %
2,4 KWh
~ 10 %
10,8 KWh
~ 60 %
Les analyses de rentabilité sont très différentes :
Le Municipalité de Tampere a donc réalisé une économie annuelle de 60 % ou de 8,46 ECU par chaque
nouvelle lampe au sodium à haute pression installée dans cette zone. En outre, elle a aussi profité de la
forme de tiers-financement appliquée faisant supporter les coûts des investissements à la compagnie
d'électricité.
Pour l’entreprise énergétique, l’analyse de rentabilité était très différente. Il y a trois composants qui
influencent ses calculs : les coûts de la production de l'énergie, les frais du réseau qu'elle doit payer à la
compagnie qui possède les réseaux et les coûts des investissements pour les systèmes installés :
• Les économies d’énergie de 195 KWh par lampe et par an pouvaient être interprétées comme une perte,
mais il convient d’établir une distinction entre le prix de l’énergie et les part relatifs à l'utilisation du réseau
énergétique. Sur les 43,15 ECU1 versés par MWh, 30,12 ECU représentent le montant de l’énergie
proprement dite et 13,03 ECU correspondent aux frais de réseau. La diminution des ventes ne doit pas
nécessairement être interprétée comme une perte pour l’entreprise énergétique : elle peut par exemple
1
tous les montants sont calculés à un taux de conversion de 1 ECU = 0,1692 FMK.
Energie-Cités/Ademe
1997
Maîtrise de la demande d'électricité
TAMPERE (Finlande)
vendre les quantités économisées à d’autres clients, avec peut-être une meilleure marge de rentabilité ou
en remplaçant une installation de production d'électricité moins efficace.
• Le montant de l’appareillage de contrôle qui réduit la tension des lampes pendant les nuits était d’environ
1700 ECU. Un tel investissement ne peut donc être rentable que si la charge contrôlée par l’équipement
est beaucoup plus importante. Utilisé dans une zone plus étendue cet appareillage devient un
investissement économiquement viable.
• L’entreprise énergétique qui possède le réseau d'électricité accuse une perte de revenus : environ 2,5
ECU par lampe et par an, qui pourrait également être compensée par la vente de l’électricité à un autre
client.
Proposer des mesures d’efficacité énergétique dans cet ensemble de services ne pourra fonctionner, dans
le cas finlandais d’un marché restructuré, en considérant en détail la rentabilité de ces mesures. L’exemple
de la possibilité de compenser les pertes décrites de Tampereen Kaupungin Sähkolaitos Oy par la vente de
ses services d’éclairage en dehors de la zone habituelle montre bien les considérations nécessaires dans
un marché restructuré. Cette solution demande cependant une réflexion préalable, par exemple la
considération de la taille de ce nouveau marché. La consommation totale d’électricité pour l’éclairage public
en Finlande est d’environ 500 GWh/a ou 2 % du total des ventes d’électricité ce qui représente la taille totale
du marché. La plupart des lampes les plus puissantes sont déjà équipés de lampes au sodium à haute
pression. Les autres, de taille moins importante, représentent 80% du nombre total des points lumineux dont
une petite partie seulement est à faible consommation. Au bas mot, le potentiel d’économie de l’ensemble
de la Finlande serait donc d’environ 150 GWh/a. En outre, certaines entreprises énergétiques finlandaises
proposent déjà à leurs clients des ensembles de services d’éclairage incluant par exemple la construction, la
rénovation et l’entretien de ces réseaux et la vente d’électricité. Cela réduit probablement la part du marché
pour Tampereen Kaupungin Sähkolaitos Oy.
EXPERIENCE DE KAJAANI
Une seconde expérience a été réalisée dans la ville finlandaise de Kajaani - une ville avec environ 37.000
habitants, située au centre de la Finlande, à proximité de la rive sud-est du lac Oulojärvi - par Kainuun
Sähkö Oy. Cette entreprise communale et rurale de la région a voulu favoriser dans les foyers, l’utilisation
du bois comme moyen de chauffage à la place de l’électricité. Le chauffage électrique représente 24% de la
consommation totale d’électricité dans le bilan de consommation de l’entreprise énergétique de Kajaani. Il
constitue une part importante des ventes d’électricité réalisées par l’entreprise énergétique et un segment
important de la courbe de charge. Quarante ménages vivant dans des maisons individuelles équipées d’un
chauffage à résistance électrique récent et d’un poêle à bois ou d’une cheminée ont participé à l’expérience.
Le caractère innovant de l’expérience se présente sous deux aspects : Les ménages participant à l’étude
ont été divisés en deux groupes. Pour chacun d'eux, il y avait des tarifs différents de la consommation
d'électricité pendant les heures de jour et les heures de nuit.
• Dans le premier groupe, un système de communication bilatérale appelé DLC (= distribution line carrier)
a été mis en place. Il indique aux clients les charges maximales de l’entreprise énergétique et apporte
des informations sur le comportement des clients en matière de chauffage. Le premier groupe des
ménages a été relié à l’entreprise énergétique par ce système de communication.
• Les ménages de l'autre groupe ont perçu, en début d'année et en espèces, le montant de leur
consommation annuelle d’électricité. Cette somme pouvait être consacrée à l’achat de matériel plus
efficace ou de toute autre façon. Mais, le prix de l’électricité des ménages de ce groupe était doublé
durant cette année. Les clients de ce groupe ne perdaient pas d’argent si leur comportement au niveau
de la consommation restait stable. S’ils changeaient de comportement - en utilisant plus leur poêle ou en
consommant l'électricité moins cher pendant les heures de nuit - ils pouvaient gagner de l’argent.
Les résultats obtenus auprès des deux groupes sont très intéressants :
Le groupe équipé du système de communication DLC a augmenté sa consommation en bois de chauffage,
mais en général sans tenir compte des charges maximales indiquées par le système de communication.
L’utilisation du bois a réduit la consommation d’électricité en proportion égale le jour et la nuit bien que le
prix de l’électricité soit beaucoup plus élevé dans la journée que la nuit. Ce comportement trouve son
explication dans deux faits très simples : la température dégagée par un poêle est durable (certains
chauffent pendant cinq jours environ); les poêles sont généralement rechargés quand le soir arrive ce qui a
pour conséquence de réduire la demande en chauffage électrique pendant la nuit.
Energie-Cités/Ademe
1997
Maîtrise de la demande d'électricité
TAMPERE (Finlande)
Le groupe "à tarif double" a réduit sa consommation
électrique annuelle de 21% et dans le même temps, il a
augmenté sa consommation électrique nocturne de 7% ce
qui constitue un résultat très positif pour l’entreprise
énergétique pour réduire ses charges de pointe.
Interrogées sur les raisons de ce changement, la plupart
des personnes ont répondu qu’elles avaient juste changé
leurs habitudes. Seules quelques-unes parmi elles ont
consacré l’argent reçu à l’achat d’équipement à faible
consommation, ce qui fait que les économies réalisées ne
peuvent pas leur être totalement imputées.
Ces résultats ont démontré que pour changer des
habitudes il n’est pas nécessaire de faire appel à des
programmes d’information onéreux; ces derniers se sont
en fait avérés plutôt inefficaces lorsqu’ils ne sont pas
combinés à des incitations d’ordre financier comme les
coûts différents pendant la journée et la nuit.
EVALUATION & PERSPECTIVES
Les résultats des deux cas décrits ici révèlent certaines des nouvelles caractéristiques de l’environnement
d’un marché restructuré :
• Au point de vue d'une compagnie d'électricité, les économies d’énergie réalisées auprès des ménages
ne sont pas nécessairement liées à un investissement lourd dans des systèmes de communication ou
d’information. Les changements observés dans la consommation énergétique semblent plutôt résulter
d’un changement de comportement, lequel changement tend à s’accélérer lorsqu’il est soutenu par des
incitations financières visant à économiser l’énergie.
• La mise en œuvre des mesures de MDE avec des effets significatifs sur l'environnement (réductions de
la production d'électricité et un rendement plus élevé) perdent de leur impact dans les cas où de
nouveaux services offerts par la compagnie d'électricité ne viennent pas compenser les pertes
enregistrées dans les ventes d’électricité. Ces pertes doivent être amorties partiellement par des
modifications tarifaires ou par des fonds locaux ou nationaux (qui peuvent être financés par des impôts
sur la consommation électrique). Autrement, les entreprises énergétiques n’ont plus de raison d’exécuter
les mesures de MDE.
• Dans le cadre d’un marché restructuré, les entreprises des réseaux électriques ne sont pas
encouragées à mettre en oeuvre des mesures de MDE. Elles ne pourront, selon toute probabilité, tirer de
bénéfice à long terme de ces mesures que si les besoins en entretien et en extension des réseaux
peuvent être réduits.
POUR ALLER PLUS LOIN
Seppo Karkkainen
VTT ENERGY
Energy Systems - Tekniikantie 4 C, Espoo
P.O. Box 1606
FIN - 02044 VTT
Tel: +358 9 4561
Fax: +358 9 456 65 38
Cette fiche de cas a été réalisée par Energie-Cités grâce à la collaboration des responsables de la Ville de
TAMPERE (Finlande) et au soutien technique et financier de l'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise
de l'Energie (Ademe)
Energie-Cités/Ademe
1997