Mission d’étude en Californie

La démarche prospective de la Commission de régulation de l’énergie intègre une dimension internationale. Inventer l’avenir, c’est aussi s’inspirer des méthodes, énergies, innovations et créations de partenaires étrangers, qui rencontrent souvent les mêmes défis que nous.

La CRE s’est rendue en Californie, dans la région de San Francisco, terre de grands tourbillons de progrès depuis longtemps. La Californie, le plus grand et le plus peuplé des Etats des Etats-Unis, terre d’innovation, de cinématographie et de viticulture, possède des caractéristiques qui la rendent susceptible de comparaisons avec la France : 423 970 km2, 40 millions d’habitants, 93 habitants au km2, un produit intérieur brut de 2500 milliards de dollars… Les deux Etats peuvent gagner à s’étudier, pour s’inspirer des bonnes organisations et éviter les erreurs.

La Californie agit et réfléchit : les universités de Stanford, Berkeley, Davis la distinguent. Elle héberge les sièges de grands précurseurs dans le domaine des nouvelles technologies comme Google, Apple ou Facebook.

Son excellent potentiel solaire lui permet de hisser la part des énergies renouvelables dans sa production d’électricité à 40% environ, largement au-dessus de la moyenne des Etats-Unis, à 15%, et très loin devant la France, à 20%.

La Californie est portée par une réelle volonté politique de lutte contre le changement climatique. La loi californienne fixe l’objectif de réduire les émissions de CO2 au niveau de 1990 en 2020, puis de les réduire de 40% en 2030 par rapport à 1990. Des politiques fortes sont menées en ce sens avec les objectifs ambitieux de 50% d’énergies renouvelables et 5 millions de véhicules électriques en 2030.

Le système électrique californien est soumis à des évolutions très rapides avec le développement de la production photovoltaïque distribuée, de la mobilité électrique et du stockage par batterie. Face à ces mutations, et pour atteindre les objectifs ambitieux qu’elle s’est fixée, la Californie peut compter sur un écosystème riche de start-ups, d’universités, de financement privé et une culture entrepreneuriale forte.

Pourtant, l’Etat a connu une expérience d’ouverture du marché qui a tourné à la catastrophe en 2000, une libéralisation mal conçue ayant débouché sur des pénuries d’électricité, des délestages, des manipulations sur les marchés, et même la faillite d’une des trois grosses utilities.

Si l’engagement pour les énergies renouvelables demeure exemplaire, l’architecture du marché présente des dysfonctionnements que la France et l’Europe ont su éviter. A titre d’illustration, la production photovoltaïque chez les résidentiels fonctionne sur le principe du « net metering » (toute la production photovoltaïque est déduite de la consommation même en l’absence de synchronisation). Par ailleurs, les tarifs de vente sont progressifs avec 3 tranches de prix croissantes en fonction de la consommation. Il en résulte que l’autoconsommation se développe le plus rapidement parmi les consommateurs des tranches les plus élevées, qui sont ceux qui pourraient contribuer au financement du système. Autre source d’instabilité, le rapide développement des CCA (« Community choice agregators »), possibilité pour les collectivités d’assurer elles-mêmes la vente de l’électricité à leurs habitants (25% des habitants aujourd’hui, peut-être 70% dans quelques années), ce qui aboutit à des tensions financières croissantes pour les utilities classiques.

La tarification des gros clients industriels et commerciaux comprend une forte part à la puissance atteinte, ce qui a incité plusieurs start-ups à installer chez les clients des stockages par batteries permettant de réduire leur consommation de pointe. Développer le stockage, c’est d’ailleurs la grande leçon de notre étude californienne. Les nouveaux acteurs se concentrent principalement sur le développement du stockage de l’électricité pour répondre aux besoins engendrés par le développement de la capacité de production photovoltaïque et ainsi diminuer les pointes. L’optimisation de la valeur du stockage est également au cœur des préoccupations pour les années à venir, grâce notamment à l’intelligence artificielle et aux algorithmes. Le stockage en Californie, c’est aussi, et surtout Tesla, producteur de voitures électriques et de stockage par batteries, et sa gigafactory de Reno (Nevada) dont la capacité sera portée à 125 GWh.

La Californie a mis en place une obligation pour les trois utilities d’installer 1280 MW de stockage, pour faire face à la fameuse « duck curve ». La duck curve, c’est le graphique de la production d’électricité au cours de la journée : la gestion de l’équilibre du système électrique californien doit en effet faire face à d’importants excédents de production solaire en milieu de journée, suivis par un pic de la demande d’électricité le soir, quand le soleil se couche. Une situation difficile pour les gestionnaires du réseau dont la réponse est un stockage performant.

La Californie, c’est aussi une importante ambition de mobilité électrique. Les entreprises se font de plus en plus nombreuses. Le transport comptant pour 40% des émissions de CO2 de l’Etat, la mobilité électrique représente un levier important sur lequel agir.

Bien que très impliquée dans la lutte contre le réchauffement climatique, la Californie a encore de nombreux défis à relever. Elle se heurte aux décisions prises par le gouvernement fédéral, en totale opposition avec ses initiatives. Le gouvernement fédéral a en effet choisi de se retirer de l’Accord de Paris sur le climat en juin dernier et a mis en place une taxe de 30% sur les panneaux solaires importés en janvier 2018, ralentissant ainsi le déploiement du solaire au profit du charbon. La Californie (et son gouverneur Jerry Brown) se présentent ainsi comme l’opposition principale à la politique environnementale de l’administration Trump.

En complément, la liste des acteurs rencontrés :

  • CPUC : le régulateur californien de l’énergie, des télécommunications, de l’eau et du transport
  • CEC : l’agence gouvernementale en charge de la politique énergétique et de la planification
  • CAISO : opérateur du système électrique
  • PG&E : opérateur intégré de transport, distribution et fourniture
  • Sunpower : fabricant de panneaux solaires, filiale de Total
  • Stem : start-up spécialisée dans l’installation et la gestion de systèmes de stockage décentralisé
  • AMS : entreprise d’installation et de gestion d’actifs de stockage distribué
  • Tesla : constructeur de véhicules électriques
  • eMotorWerks : entreprise d’équipements et logiciels de recharge intelligente
  • Plug and play : incubateur privé de start-ups
  • EPRI : organisme de recherche à but non lucratif focalisé sur le secteur électrique
  • EDF R&D : département d’EDF en charge de la recherche et du développement
  • Jim Bushnell : professeur d’économie à U.C. Davis
  • Severin Borenstein : professeur à Berkeley, chercheur et directeur émérite de l’Energy Institute de la Haas School of Business