Le FCAS est la principale source de réponse en fréquence au sein du NEM australien, répartie entre deux services distincts : Contingence et Régulation. Il s’achète sur le même marché que l’énergie et représente une part importante des revenus pour le stockage d’énergie par batterie. Depuis 2021, un service obligatoire supplémentaire a été introduit via la Réponse Primaire en Fréquence, que les batteries doivent également fournir.

Dans cet article, nous expliquons brièvement le fonctionnement de la réponse en fréquence dans le NEM et les points essentiels à considérer pour les batteries. Pour une introduction au NEM, consultez notre article explicatif ici.

Nous recommandons de lire le document Market Ancillary Services Specification (MASS) de l’AEMO pour un guide complet sur la participation au FCAS.

Qu’est-ce que le FCAS ?

FCAS signifie Frequency Control Ancillary Services (services auxiliaires de contrôle de la fréquence). C’est le principal moyen de résoudre les déséquilibres énergétiques et les écarts de fréquence dans le NEM. Le FCAS est divisé en deux types : Contingence et Régulation. La Contingence intervient après un incident, tandis que la Régulation assure des corrections continues de la fréquence.

Pour les services de contingence comme de régulation, le FCAS agit dans deux directions : Raise et Lower.

• Raise : Cela contribue à augmenter la fréquence en augmentant la production ou en réduisant la demande. Ce service s’active lorsque la fréquence passe sous 50 Hz.
• Lower : Cela contribue à diminuer la fréquence en diminuant la production ou en augmentant la demande. Ce service s’active lorsque la fréquence dépasse 50 Hz.

Le FCAS est acquis via le même marché de 5 minutes que l’énergie grâce à la « co-optimisation » — la solution la moins coûteuse est choisie pour l’ensemble du système. Les services sont rémunérés par des paiements de disponibilité, réglés en $/MW/heure. Les coûts sont répartis selon deux méthodologies « payeur-cauteur » distinctes.

FCAS de Contingence

Le FCAS de Contingence vise à corriger les écarts de fréquence importants, généralement causés par des incidents tels que l’arrêt imprévu d’un générateur. Les unités activées réagissent à un signal de fréquence mesuré localement — le service est déclenché lorsque la fréquence sort de la « bande normale de fonctionnement », définie à 50±0,15 Hz.

Une unité activée en FCAS de Contingence doit fournir une variation de puissance proportionnelle à l’écart de fréquence au-delà de cette bande, avec une puissance maximale délivrée à 49,5 Hz pour le service Raise ou 50,5 Hz pour le Lower. (Remarque : les seuils de fréquence en Tasmanie sont différents, fixés à ±2 Hz)

Le FCAS de Contingence est divisé en quatre sous-services : Très Rapide, Rapide, Lent et Retardé. Chacun a un temps de réponse et des exigences de livraison différents. La période de livraison de chaque service dure jusqu’à l’activation du suivant, et représente la durée maximale requise — si la fréquence revient dans la bande normale, la livraison n’est plus nécessaire.

Cela signifie que la livraison des quatre services peut être cumulative : une même unité peut fournir les quatre services dans la même direction.

Bien que les batteries puissent fournir les quatre services de Contingence, différentes technologies se disputent chacun d’eux. Par exemple, certaines unités de flexibilité de la demande peuvent fournir le service très rapide, tandis que les centrales au charbon ou autres générateurs thermiques assurent les services plus lents.

Le FCAS de Contingence peut être fourni par des systèmes non programmés s’ils sont enregistrés comme unité de services auxiliaires.

FCAS de Régulation

Le FCAS de Régulation gère (ou « régule ») les petites variations de fréquence sur le réseau, principalement causées par de légers déséquilibres entre l’offre et la demande. Il vise à éviter que la fréquence ne sorte de la bande normale de fonctionnement, ce qui déclencherait le FCAS de Contingence. Des signaux de répartition sont envoyés toutes les 4 secondes aux unités activées, via l’AGC (Automatic Generation Control).

Les instructions de répartition du FCAS de Régulation peuvent être envoyées dès que la fréquence du réseau s’écarte de 50 Hz. Cela signifie que l’utilisation (c’est-à-dire la puissance effectivement requise) peut être élevée. L’énergie délivrée lors du FCAS de Régulation est réglée au prix spot de 5 minutes, il est donc important pour les fournisseurs de tenir compte des coûts (ou bénéfices) potentiels dans leurs offres.

Comme le FCAS de Régulation est activé via l’AGC, il n’est accessible qu’aux générateurs programmés et aux batteries.

Qu’en est-il de la réponse primaire en fréquence ?

La réponse primaire en fréquence (ou « PFR ») a été introduite en 2021 pour gérer la volatilité croissante de la fréquence du système. Ce service est obligatoire pour toute unité de production programmée ou semi-programmée délivrant une puissance non nulle. Dans sa forme actuelle, aucune rémunération n’est prévue pour la fourniture de la réponse primaire en fréquence.

Dans le cadre de la PFR, les générateurs ajustent leur production en fonction de l’écart entre la fréquence mesurée localement et l’objectif central de 50 Hz. Les batteries ont les mêmes obligations de fournir la PFR que les autres générateurs du NEM, et les unités bidirectionnelles doivent fournir ce service aussi bien en charge qu’en décharge, sauf lorsqu’elles sont activées pour le FCAS de Contingence.

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