Les épisodes de prix négatif surviennent en général lors de moments de faible consommation conjugués à une forte production d’énergie renouvelable. Pendant ces périodes, les offres formulées par les producteurs peuvent participer à la formation des prix négatifs. Les producteurs d’énergies renouvelables, selon le type de mécanisme de soutien, peuvent offrir leur production à prix négatif afin d’être sélectionnés. Les groupes pilotables peuvent également formuler des offres à prix négatifs : soit parce qu’ils préfèrent ne pas arrêter leur groupe afin d’économiser les coûts associés à des contraintes techniques, soit parce que la gestion de leur planning opérationnel leur impose de respecter un certain niveau de production minimal.
De plus, certaines offres complexes peuvent également contribuer à la formation de prix négatifs. Par exemple, une offre « bloc » correspond à une offre de vente portant sur plusieurs pas de temps, à un prix donné. Si elle est acceptée, l’acteur est retenu pour produire pendant toute la durée du bloc, ce qui réduit le volume restant à satisfaire par les offres de granularité plus fine2. Dans certaines configurations, ce mécanisme peut faciliter l’apparition d’heures à prix négatif.
Les prix négatifs ne sont pas en soi une anomalie du fonctionnement du marché. En théorie, le prix négatif constitue un signal économique légitime, encourageant les consommateurs à augmenter leur consommation lors des périodes de forte production renouvelable, et les producteurs disposant d’unités pilotables à baisser leur niveau de production. Dans les faits cependant, comme une petite partie seulement de la consommation d’électricité à un moment donné est couverte par des volumes échangés au prix spot (ou dont le prix est indexé sur le prix spot), l’effet incitatif de ce signal sur le niveau de consommation est réduit.
De plus, une large partie de la production renouvelable n’est pas non plus exposée aux prix de marché, disposant de contrats directs d’achat d’énergie par le mécanisme d’obligation d’achat. Le prix négatif n’agit pas alors en tant qu’incitation à la réduction de ces productions. Les installations en complément de rémunération, en revanche, sont incitées à ne pas produire en cas de prix négatifs. En effet, le mécanisme ne prévoit aucune rémunération pour la production lors de ces épisodes, mais elle prévoit une compensation si le nombre d’heures d’arrêt cumulé de l’installation sur l’année dépasse un seuil défini.
Dans un système électrique qui voit la part des énergies renouvelables croître, il est attendu que les occurrences de prix négatifs se multiplient, notamment si l’électrification des usages prend du retard et que la consommation électrique tarde à repartir à la hausse. Les moyens qui permettent de traiter ces situations sont bien identifiés :
la flexibilité du parc du production : la manœuvrabilité du parc nucléaire français constitue notamment une source de flexibilité essentielle ;
l’évolution des mécanismes de soutien aux énergies renouvelables : le « complément de rémunération » permet de soutenir les filières tout en incitant à la modulation ;
le développement des flexibilités de consommation et de stockage. De manière générale, le positionnement de certains postes de consommation (recharge du véhicule électrique ou de chauffe-eau) pourrait avoir lieu durant les périodes de la journée les plus susceptibles de conduire à des prix négatifs, sans effet sur le confort de l’utilisateur et à des conditions économiques extrêmement compétitives pour le consommateur.
Il est également utile dans ce cadre de rappeler l’utilité des échanges aux frontières et de l’intégration des marchés européens : le fonctionnement du marché électrique européen permet une sollicitation optimale des moyens de production offerts, dans la limite des capacités d’échanges entre les différents pays. Les échanges permettent alors de tirer profit de la variabilité des profils de production et de consommation dans les différentes zones de marché en minimisant le coût de production à l’échelle européenne. Ainsi, dans une situation purement théorique dans laquelle les échanges seraient illimités en Europe, le prix serait le même partout (négatif ou pas), et toute la production à l’échelle du continent pourrait être mise en face de toute la consommation de manière optimisée.
Dans cette situation hypothétique, l’apparition de prix négatifs ne serait possible que si la production renouvelable non pilotable de l’Europe entière était supérieure à la consommation de l’Europe entière à un instant donné. Or, la production cumulée éolienne et solaire est loin d’atteindre le niveau de consommation européen au périmètre de l’Union européenne, heure par heure. Pendant les quatre dernières années, alors que les prix négatifs se sont multipliés, le taux de couverture moyen est passé de 21 % à 27 % et le taux maximum de 50 % à 64 %. Il s’agit d’un raisonnement purement théorique qui montre néanmoins l’intérêt, pour la gestion du système électrique et pour la minimisation des coûts de production, de pouvoir « mettre en commun » les productions et consommations de pays différents, grâce à un système électrique interconnecté accompagné d’un marché européen de l’électricité intégré.