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Prix des énergies : principe et structure

Par Pierre- Maël Gorra, Responsable efficacité énergétique tertiaire – Cegibat

Les prix des énergies et leurs évolutions dans le temps sont des paramètres importants pour étudier le coût d’exploitation de différentes solutions énergétiques dans le cadre d’un avant-projet. Avoir les prix les plus justes c’est apporter le meilleur conseil au maître d’ouvrage.
Cette chronique rappelle donc les principales différences entre les tarifs réglementés de vente (TRV) et les offres de marché (OM). Elle présente également un focus sur la structure d’un prix en tenant compte de la fiscalité. Enfin l’outil Enerprix, dédié aux prescripteurs énergétiques qui souhaitent déterminer les évolutions possibles sur dix ans, est également présenté avec un exemple concret.

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Offres de marché (OM) et tarifs réglementés de vente (TRV)

Aujourd’hui, deux types d’offres de tarifications coexistent sur le marché de détail de l’électricité et du gaz naturel :

  • les offres de marché (OM), dont les prix sont fixés librement par les fournisseurs
  • les tarifs réglementés de vente (TRV) fixés conjointement par les ministres chargés de l'économie et de l'énergie, sur avis de la CRE (Commission de Régulation de l’Energie)

Tous les fournisseurs peuvent proposer des OM. A l’inverse, les TRV ne sont eux proposés que par les fournisseurs historiques à savoir :

  • En électricité : EDF et les ELD (Entreprises Locales de Distribution)
  • En gaz : ENGIE, Tegaz (pour les clients transports du sud ouest) et les ELD

Les autres énergies de chauffage (biomasse, fioul, propane) ne disposent pas de TRV.

Les fournisseurs qui ne sont pas historiques sont dénommés fournisseurs alternatifs. Ce sont des acteurs qui ont fait leur entrée sur les marchés de fourniture suite à la libéralisation des marchés au 1er juillet 2007.


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Quelles sont les composantes d’un prix (électricité ou gaz naturel) ?

Contrairement à ce que l’on peut penser, le prix n’est pas uniquement celui de la « matière brute » (molécule pur le gaz naturel ou électron pour l’électricité). Il faut en effet bien prendre en compte tous les éléments constitutifs.

Parmi ces autres éléments, les taxes représentent la bonne part du gâteau comme précisé ci-après.

Un autre composant important est l’acheminement : il permet de compenser toute la partie réseau de transport principal, transport régional et la distribution.
Par exemple pour le gaz naturel, c’est entre autres la capacité journalière qui permet de calculer les coûts d’acheminement, ainsi que les tarifs d’entrées et de sortie des différents réseaux.

On retrouve ensuite toute la partie comptage et postes de livraison. Ils représentent la partie location des postes de livraison et/ou du dispositif local de mesurage, leur maintien en conformité, le renouvellement en fin de vie ainsi que les diverses maintenances.

Enfin, il ne faut pas omettre la marge prise par les différents fournisseurs.

Pour le gaz naturel, les frais du stockage sont également à prendre en compte. Ils se calculent grâce au profil de consommation des différents clients et de leurs obligations de stockage.

En complément, il existe une différence de prix entre un client 100% chauffage qui ne consomme qu’en hiver et un industriel qui consomme toute l’année pour son process par exemple.


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Constitution du prix de vente du gaz naturel

Composition du prix de marché
La chaîne des coûts permettant de recomposer le prix de marché du gaz naturel associe de nombreux acteurs. On retrouve dans « l’ordre d’apparition » de la chaîne gazière :

Chaîne de constitution du prix du gaz (Source : ICO)


Les 5 taxes et contributions en gaz naturel

La Contribution Tarifaire d’Acheminement (CTA) :
Elle permet de financer les droits spécifiques relatifs à l’assurance vieillesse des personnels relevant du régime des industries électriques et gazières. Comme en électricité, cette contribution représente un pourcentage de la part fixe du tarif d’acheminement. Elle est appliquée selon les mêmes règles par l’ensemble des fournisseurs ; son montant dépend des choix d’approvisionnement du fournisseur de gaz naturel ainsi que de l’usage du client.
La CTA est rétribuée à hauteur de 4,71 % de la part fixe du coût de l’acheminement du transport (ATRT) et celle liée à la distribution est de 20,80 % de la part fixe du coût d’acheminement de distribution(ATRD).

La Contribution au Tarif Spécial de Solidarité Gaz (CTSSG) :
Elle permet de financer le Tarif Spécial de Solidarité Gaz, en faveur des clients démunis et la moitié du budget du médiateur national de l’énergie. Elle est calculée en fonction de ma consommation. En 2015, son montant est de 0,2 €/MWh.

La Contribution biométhane (appelée également Contribution au service public du gaz - CSPG) :
Cette contribution permet de financer l’achat de biométhane injecté dans les réseaux de gaz naturel. Elle est calculée en fonction de ma consommation. En 2015, son montant est de 0,0153 €/MWh.

La Taxe Intérieure sur Consommation de Gaz Naturel (TICGN) :
La TICGN est appliquée à la consommation de gaz naturel des particuliers à partir du 1er avril 2014 ; auparavant, ils en étaient exemptés. Elle est perçue pour le compte des Douanes. Elle est ensuite intégrée, en tant que recette, au budget de l’État. Elle est calculée en fonction de la consommation du client. Son montant en 2015 est de 2,64 €/MWh.

La Taxe sur la Valeur Ajoutée (TVA)* :
Une TVA réduite à 5,5% s’applique sur le montant de l’abonnement ainsi que sur la CTA.
Une TVA à 20% s’applique sur le montant des consommations ainsi que sur la contribution au tarif spécial de solidarité gaz (CTSSG), sur la contribution biométhane et sur la taxe intérieure sur la consommation de gaz naturel (TICGN).


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Constitution du prix de vente de l’électricité

Composition du prix de marché
Le principe est le même en électricité qu’en gaz naturel :

1/ Equilibre offre/demande
2/ TURPE : tarif d’utilisation des réseaux publics d’électricité


Chaîne de constitution du prix de l’électricité (Source : ICO)

Les 4 taxes et contributions en électricité

La Contribution Tarifaire d’Acheminement (CTA) :
Elle permet de financer les droits spécifiques relatifs à l’assurance vieillesse des personnels relevant du régime des industries électriques et gazières. Le montant de la CTA est égal à 27,04% de la partie fixe du tarif d’acheminement appliqué par les gestionnaires des réseaux de distribution d’électricité ; il dépend du tarif d’acheminement choisi par le fournisseur du client.

La Contribution aux charges de Service Public de l’Électricité (CSPE) :
Cette contribution sert notamment à financer :
- Les surcoûts de production d’électricité dans les îles (Corse, départements d'outre-mer, Mayotte, Saint-Pierre et Miquelon, îles bretonnes),
- Les politiques de soutien aux énergies renouvelables,
- Le tarif social, en faveur des clients démunis,
- La moitié du budget du médiateur national de l’énergie.
Son montant est calculé en fonction de ma consommation. Il est fixé à 19,5 €/MWh consommé en 2015.

Les Taxes sur la Consommation Finale d’Electricité (TCFE) :
Elles ont été créées par l’article 23 de la loi n°2010-1488 du 7 décembre 2010, en remplacement des anciennes taxes locales sur l’électricité (TLE). Les TCFE sont définies par chaque commune et chaque département. Elles dépendent de la puissance souscrite et d’un coefficient multiplicateur fixé et voté avant le 1er octobre de chaque année par les Conseils municipaux et généraux pour l’année suivante.
Pour 2015, le montant des TCFE est :

  • plafonné à 9,6 €/MWh pour les sites dont la puissance souscrite est inférieure ou égale à 36 kVA,
  • plafonné à 3,105 €/MWh pour les sites dont la puissance souscrite est comprise entre 36 kVA et 250 kVA,
  • fixée à 0,5 €/MWh et reversée à l’Etat pour les puissances supérieures à 250 kVA

Le montant de ces taxes est fixé au profit des communes, ou selon le cas, des établissements publics de coopérations intercommunales et des départements.

La Taxe sur la Valeur Ajoutée (TVA)* :
Une TVA réduite à 5,5% s’applique sur le montant de l’abonnement ainsi que sur la CTA.
Une TVA à 20% s’applique sur le montant des consommations ainsi que sur la contribution aux charges de service public de l’électricité (CSPE) et sur les Taxes sur la Consommation Finale d’Electricité (TCFE).
* Il s’agit de la TVA appliquée en France métropolitaine. Des taux différents sont appliqués en Corse et en France d’Outre-mer.


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Exemple de constitution d’un prix sur une affaire

Prenons l’exemple d’une piscine au gaz naturel
La piscine a plusieurs bassins chauffés et affiche une consommation de gaz naturel de 1,7 GWh.
Le coût de la molécule du gaz naturel est pris pour une offre de marché sur le marché spot. Il existe plusieurs prix possibles, en prenant celui du PEG Nord, il est aujourd’hui à 19,5 €/MWh (source : Powernext PEG Nord DA cotation en date du 14 août 2015).
La piscine étant ouverte toute l’année, la consommation est à peu près la même toute l’année, le profil de consommation le plus proche est donc le P014 :

La part acheminement du réseau de transport est fonction des points d’entrée et de sortie des réseaux principaux et régionaux, de la capacité journalière, ainsi que des point d’interface transport distribution (PITD).
Dans notre cas, la capacité journalière est normalisée, c.-à-d. qu’elle est calculée par le gestionnaire de réseau en fonction des consommations de référence, de la station météo, du profil de consommation et d’un coefficient d’ajustement fixé par la CRE.
Pour notre exemple, la part acheminement du réseau de transport est de 0,6 €/MWh.

Ce qui donne pour la piscine 9976 €/an soit 5,87 €/MWh de coût d’acheminement de distribution.

On obtient un coût d’acheminement total d’environ 6,5 €/MWh

Le coût de stockage varie légèrement selon les fournisseurs. Néanmoins, ils ont l’obligation de stocker une quantité minimum de gaz naturel par client selon son profil de consommation. Ainsi, pour la piscine de profil P014, le coût est de 0,3 €/MWh.

Les taxes à appliquer pour le gaz naturel sont :

  • CTA : ATRT = 4,71% et ATRD = 20,80% sur la part fixe de l’acheminement,
  • CTSSG : 0,2 €/MWh,
  • CSPG : 0,0153 €/MWh,
  • TICGN : 2,64 €/MWh,
  • TVA : 5,5% sur l’abonnement HT et la CTA et 20% sur la molécule HT, la CTSSG, la CSPG et la TICGN.

Ce qui donne pour la piscine :

  • CTA = 0,2 €/MWh,
  • CTSSG = 0,2 €/MWh,
  • CSPG = 0,0153€/MWh,
  • TICGN = 2,64€/MWh,
  • + la TVA.

Au total les taxes dans le prix de gaz naturel de la piscine sont d’environ 3 €/MWh.

Pour les postes de comptage et détente, les tarifs se trouvent dans le catalogue des prestations de GrDF. On a pour le compteur :

Pour le poste de détente (bloc de détente sur chassis) :

Au total, dans notre cas, il faut compter environ 1 €/MWh pour le comptage et la détente.
(28,61+105,48)*12/1700MWh

Il nous reste à ajouter la marge prise par les fournisseurs. Celle-ci étant confidentielle et variant selon les fournisseurs, pour notre calcul comparatif nous la prendrons égale pour le fournisseur de gaz et celui de l’électricité. Sa valeur sera de 2 €/MWh.

On obtient au final un prix du gaz naturel pour une piscine de 1,7 GWh estimé au minimum à 32,3 €/MWh.

Exemple de composition du prix du gaz naturel


Prenons cette même piscine en tout électrique
Ici la piscine a même consommation de 1,7 GWh, mais cette fois-ci en tout électrique. Elle est situé à 20 mètres d’un réseau électrique HTA et dans une zone de raccordement 2.

Le coût de l’électron en France sera à minima celui de l’ARENH (Arrêté du 17 mai 2011 fixant le prix de l'accès régulé à l'électricité nucléaire historique à compter du 1er janvier 2012), donc de 42 €/MWh.

La part acheminement du réseau de transport d’électricité, appelé « Tarifs d’Utilisation du Réseau Public d’Électricité » (TURPE) est définie par la CRE. C’est le tarif payé par tous les utilisateurs des réseaux publics de transport et de distribution d’électricité. Ce tarif unique comporte trois composantes principales : le soutirage, la gestion de la clientèle et le comptage.
Les règles de calcul du TURPE sont transparentes et accessibles à tous, mais exigent un calcul complexe. Néanmoins le rapport de la CRE d’octobre 2014 sur l’analyse des coûts de production et de commercialisation d’EDF propose le graph ci-dessous qui permet de l’approcher :

Source CRE : Analyse des coûts de production et de commercialisation d’EDF

Dans notre cas, pour la piscine, on prendra un coût d’acheminement total de 18 €/MWh (équivalent au coût d’acheminement d’un tarif vert).
Les taxes à appliquer (cf. ci-après) pour l’électricité sont au nombre de 4 :

  • CTA : 27,04 % sur la part fixe de l’acheminement,
  • TCFE : plafonnée à 3,105 €/MWh pour une puissance comprise entre 36 et 250 kVA, définie par commune et par département,
  • CSPE : 19,5 €/MWh,
  • TVA : 5,5% sur l’abonnement HT et la CTA et 20% sur les consommations HT, la CSPE et la TCFE.

Ce qui donne pour la piscine :

  • CTA = 0,3 €/MWh,
  • TCFE = 1,7 €/MWh (admettons),
  • CSPE = 19,5 €/MWh,
  • + la TVA.

Au total les taxes dans le prix de l’électricité de la piscine sont d’environ 22 €/MWh.

En partant du principe que la piscine est construite dans un nouveau quartier, il faut prendre en compte le coût d’extension de la ligne électrique. Les tarifs se trouvent dans le catalogue des prestations de ErDF et dans le document « Barème pour la facturation des raccordements au réseau public de distribution d’électricité concédé à ERDF ».

Source ErDF : Barème pour la facturation des raccordements au réseau public de distribution d’électricité concédé à ERDF

En prenant une extension dans le terrain d’assiette de l’opération, le coût fixe est de 3339,23 € TTC, auquel il faut rajouter 140,26 € par mètre d’extension. On obtient alors un coût d’extension de 3,6 €/MWh pour notre piscine en zone ZE2 avec une extension de 20m.

Il nous reste à ajouter la marge prise par les fournisseurs. Celle-ci étant confidentielle et variant selon les fournisseurs, on peut faire la même hypothèse qu’en gaz naturel et prendre 2 €/MWh.

On obtient au final un prix de l’électricité pour une piscine de 1,7 GWh estimé au minimum à 87,6 €/MWh.

Exemple de composition du prix du gaz naturel (à gauche) et de celui de l’électricité (à droite)


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Où trouver des indications de prix en offres de marché et tarifs réglementés de vente ?

L’outil Enerprix
Afin de définir des évolutions de prix de l’énergie sur la base d’hypothèses structurantes, l’association ICO, réunissant bureaux d’études, installateurs et industriels, a construit l’outil de simulation Enerprix.
Elle propose des mises à jours régulières de prix aux OM et TRV sur son outil Enerprix (gaz naturel, électricité, fioul domestique) à l’instant T.
Plutôt que de donner des valeurs absolues du prix des énergies à terme, Enerprix permet de bâtir des scénarii opposables d’évolution relative des énergies sur les dix prochaines années à partir de données générales (prix du baril de Brent, prix de la tonne de CO2) et de données spécifiques à chaque projet (lieu, consommations, abonnement énergétique, profil de consommation).

Outil Enerprix

Exemple d’utilisation d’Enerprix
Dans le cadre d’une étude, un bureau d’études thermiques (BET) souhaite comparer l’évolution des coûts de la facture énergétique d’un bâtiment, pour deux systèmes de production de chauffage/ECS envisagés : pompe à chaleur (PAC) électrique géothermique et pompe à chaleur (PAC) à absorption gaz géothermique.
Est également considéré, le poste « électricité spécifique ».


Données préalables
Lieu : Ris-Orangis (91)
Trois zones : halle, salle polyvalente, bureaux
SHON totale : 2097 m²

Résultats de l’étude thermique

Les données que nous retenons pour les simulations sont :

Solution PAC électrique

  • Consommation électrique totale = Consommation chauffage + consommation ECS + consommation éclairage + consommation aux – Production électricité = 72,05 MWh
  • Pas de consommations gaz

Solution PAC gaz

  • Consommation gaz = consommation chauffage + consommation ECS = 80,21 MWh PCI = 89,05 MWh PCS
  • Consommation électrique = consommation éclairage + consommation aux – Production électricité = 29,86 MWh

Simulation PAC électrique

Les prix 2015 sont mis à jour par l’outil. Le prix du baril de Brent est à 64,04 $/bbl, celui de la tonne de CO2 à 6,12 €/t.
Les prix 2025 sont des estimations proposées par l’outil. Le prix du baril de Brent est alors à 85 $/bbl, et celui de la tonne de CO2 à 32 €/t.
Ces prix sont bien entendu modifiables par l’utilisateur.

Pour guider l’utilisateur lors des projections, l'outil propose deux scénarii (haut et bas) de prix à l'horizon 2025 définis par l'AIE (Agence Internationale de l'Energie) :
Scénario bas « Nouvelles politiques » : Brent 99 $/bbl - CO2 35 €/t
Scénario haut « Tendances actuelles » : Brent 150 $/bbl - CO2 23 €/t

L’utilisateur doit ensuite préciser le lieu de l’étude puis sélectionner l’énergie. Dans le cas du scénario « PAC électrique », il faut uniquement prendre « électricité ».

Après avoir renseigné les consommations d’électricité (72,05 MWh ) et avoir rentré la tension de raccordement, il reste à sélectionner le profil de consommation. Comme le bâtiment de l’étude est composé de trois zones (halle, salle polyvalente, bureaux), le profil électrique qui s’en rapproche le plus est le M « établissements sportifs ».

Facture énergétique de la solution PAC électrique (k€ TTC)

On obtient alors pour la solution « PAC élec » une facture énergétique évoluant de 11,7 k€ (2015) à 15,1 k€ (2025) pour le scénario utilisateur (scénario médian) en offre de marché.


Simulation PAC gaz

De la même manière que pour la solution « PAC électrique », l’utilisateur préciser le lieu de l’étude puis sélectionner l’énergie.

Dans le cas du scénario « PAC gaz », il faut cependant sélectionner « électricité » et « gaz naturel » comme énergies afin d’obtenir une facture globale.

Ensuite, donner les consommations d’électricité (29,86 MWh) et celles de gaz naturel (89,05 MWh).
La tension de raccordement reste la même, il faudra juste penser à diminuer la puissance souscrite électrique liée au retrait de la PAC électrique.

La part hiver de consommation gaz sur la consommation totale est de 60 % environ d’où la sélection du profil gaz P016 dans l’outil.

Facture énergétique de la solution PAC gaz (k€ TTC)

On observe alors la facture globale électricité et gaz naturel pour la solution « PAC gaz ». Elle varie de 10 k€ (2015) à 12,7 k€ (2025) selon le scénario médian.

Conclusions
L’export des résultats sous un tableur permet de mesurer les gains cumulés par la solution PAC gaz comparée à la solution PAC élec sur une période de 10 ans.

Gain annuel sur facture énergétique PAC gaz vs PAC élec (k€ TTC)


Selon les 3 scénarii définis ci-dessus, les gains sur la facture énergétique varie entre 19,4 k€ et 25,9 k€.

Ce résultat permet de donner un premier avis sur le choix final de la solution technique et de l’énergie. Ce choix devra également tenir compte d’autres paramètres comme les coûts d’investissement et de maintenance et autres contraintes du projet (souhait du maître d’ouvrage, implantation…).

Par Pierre Maël Gorra Expert
Expert efficacité énergétique Marchés tertiaire et aménagement – GrDF Cegibat

POUR EN SAVOIR PLUS

Dossier prix des énergies sur le site cegibat :


AUTRES CHRONIQUES des ingénieurs de Cegibat - GrDF

Commentaires

  • Didier
    21/07/2016

    Très compliqué beaucoup de calculs avec des hypotheses aléatoires et plus ou moins justes réponse dans dix ans ? effectivement le gain est de 200 €/mois encore faudrait il actualiser (sur quelle base de taux ?) calculer le taux interne de rentabilité en fonction des investissement et des cash flow c'est put etre fait dans les estimation de coût mais le détail n'apparaît pas.Donc la vérification ou la critique est impossible. sur l'aspect technique on a (hypothèse) une consommation en tout électrique de 72 MWh pour le gaz il faut malgré tout de l'électricité et la consommation totale est de 89,05 + 29,6 = 118,65 MWh soit près de 65 % énergie en plus bonjour le grenelle. pour mettre tout le monde d'accord je rappelle que outre les déchéts radioactif la production électrique d'une centrale électronucléaire a un rendement de l'ordre de e 30 % au maximum . Notamment en raison du rendement de la turbine a vapeur (rendement de carnot = 1-Tf/Tc Tf temp source froide Tc temp source chaude ) Ce qui signifie que pour 1 kWh électrique produit et consommé on a 3 kWh de chaleur rejeté dans l'atmosphère 2 a la production +1 résultant de la dégradation de l'énergie électrique sous forme de chaleur (cf principe de thermo ) pour le gaz on voit que le rendement n'est pas meilleure (pertes a la cheminée ) et on produit du CO2 Donc je re-dit bonjour le grenelle et la COP 21 ! Et si on faisait en sorte de faire des installations simple avec une formation de technicien de maintenance formé et compétent (c'est bon pour l'emploi) a même de gérer et suivre des installation et d'optimiser les consommations en assurant de la pertinence et de la qualité du résultat. Au lieu de le confier a des usines a "gaz " (pardon ) informatiques connectés (a quoi ?) et dont l'obsolescence programmée sera accélérée par l'incompétence des "mainteneurs" et oui un bon technicien de maintenance ça coûte il faut le former et le garder. D'ailleurs comment on été estimé les coûts de maintenance et les MTBF (mean time butween failure) autrement dit temps moyen de défaillance des différents composant de l'installation ? je ne suis pas sur que le gaz sorte gagnant. Merci pour vos réponse adn.etudes@laposte.net

  • frederic
    06/04/2016

    La conclusion est plutôt flatteuse pour la solution PAC gaz abso. Mais les 25 k€ d'économie sur 10 ans représente déjà au départ la différence de coût fourni posé entre la solution PAC élec et la solution PAC gaz abso à iso besoins de chauffage. Vérifié sur un cas concret étudié l'année dernière sur un tertiaire de 5000 m². De plus si il y a lieu de rafraichir, la PAC abso gaz n'est pas faite pour faire du froid (17 kW froid maxi). Obligation de placer un groupe froid spécifique élec en plus pour couvrir les besoins. Salutations.

  • Brice
    09/09/2015

    Chronique très claire. Développé par l'association de Bureaux d'études ICO, l'outil Enerprix est vraiment très utile pour disposer de scénarios de prix cohérents.

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