L'éolien et le photovoltaïque représentent respectivement 3,3% et 1% de la consommation française d'électricité
Un état des lieux du développement des énergies renouvelables en 2013 et des enjeux liés à leur insertion aux réseaux électriques, présenté par RTE et le Syndicat des Energies Renouvelables (SER) dans le cadre de leur protocole de coopération, élargi aux gestionnaires de réseau de distribution ERDF et l'Association des Distributeurs d'Electricité en France – ADEeF, fait apparaître que l'éolien et le photovoltaïque représentent respectivement 3,3% et 1% de la consommation française d'électricité, pour des parcs installés atteignant 8 140 MW [1 MW = 1 mégawatt = 1 million de watts] et 4 330 MW.
Intitulé ‘’panorama 2013 des énergies renouvelables’’, il révèle un état des lieux détaillé, aux niveaux national et régional, des parcs éoliens et photovoltaïques installés ou en file d’attente. Il rend compte de l’impact de ces filières de production dans l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité et présente les données nécessaires à la compréhension des enjeux industriels et techniques liés au développement et à l’insertion des énergies renouvelables dans le système électrique. Ainsi, le panorama observe pour l’année 2013 une augmentation des puissances installées de 630 MW pour l’éolien et de 752 MW pour le photovoltaïque par rapport à 2012. Ces chiffres marquent, une nouvelle fois, un ralentissement du rythme de la croissance de ces filières. L’insécurité juridique autour du cadre réglementaire et la complexité administrative liée au développement de ces formes d’énergies et du réseau les accueillant expliquent, en partie, ce ralentissement.
Le panorama 2013 des ENR met à la disposition du public un bilan détaillé des filières éolienne et photovoltaïque, au niveau national et pour chaque région française (hors outre-mer). Ces données portent sur l’évolution des parcs raccordés aux réseaux, ainsi que sur l’impact de leurs productions dans le système électrique. A cela s’ajoute une analyse de la croissance de ces filières au regard des engagements nationaux et régionaux affichés à l’horizon 2020.
Le panorama des énergies renouvelables propose des données inédites, parmi lesquelles les taux de couverture régionale de la consommation par la production éolienne et photovoltaïque ainsi que les facteurs de charge régionaux de ces installations.
Ces nouveaux indicateurs permettent, d’une part, de décrire les situations de chaque région française en matière de développement des filières éolienne et photovoltaïque. D’autre part, ils soulignent les enjeux liés au développement des réseaux publics d’électricité pour accompagner la croissance de ces filières : en effet, les réseaux électriques permettent de mutualiser les potentiels renouvelables répartis sur l’ensemble de notre territoire, et de bénéficier du foisonnement géographique de ces nouvelles formes de productions.
Avec 8140 MW au total installés à fin décembre 2013, le parc éolien a produit 15,9 TWh [1 TWh = 1 térawattheure = 1 milliard de kWh = 1 milliard de kilowattheures], soit 3,3 % de la consommation électrique.
La puissance éolienne raccordée aux réseaux électriques au 31 décembre 2013 est de 8 143 MW dont 411 MW sur le réseau de RTE, 7 362 MW sur le réseau d’ERDF, 352 MW sur les réseaux des ELD et 18 MW pour EDF-SEI en Corse. Le parc éolien est en progression de 8 % depuis le 1er janvier 2013, avec seulement
630 MW nouvellement raccordés. Cela représente une baisse des nouveaux raccordements de 23 % par rapport à l’année 2012 (821 MW de nouvelles capacités avaient été raccordées au cours de l’année 2012) et une baisse de 32 % par rapport à 2011 (928 MW raccordés en 2011).
Les nouvelles capacités raccordées au cours de l’année 2013 sont réparties dans quatorze régions métropolitaines. La région Champagne-Ardenne figure en première place des nouvelles capacités raccordées avec 147 MW de capacités éoliennes supplémentaires. La région Picardie, avec 141 MW de nouvelles capacités raccordées en 2013, arrive en deuxième position. Ces deux régions concentrent 46 % de la nouvelle puissance raccordée. La région Aquitaine ne dispose toujours pas de parcs éoliens, et la Corse n’a pas accueilli de nouvelles installations depuis 2003.
Cinq régions (Champagne-Ardenne, Picardie, Bretagne, Lorraine et Centre) dotées de plus de 700 MW chacune représentent à elles seules 58 % du parc total installé. La région Champagne-Ardenne reste celle qui dispose du parc éolien total installé le plus important, avec 1 283 MW raccordés au 31 décembre 2013, suivie par la région Picardie avec 1146 MW raccordés. À l’inverse, sept régions métropolitaines possèdent moins de 50 MW de capacités éoliennes installées et totalisent moins de 2 % du parc total.
Par ailleurs, les données sur la répartition des sites éoliens par segment de puissance montrent que plus de la moitié de la capacité éolienne installée en France est constituée de parcs de puissance comprise entre 8 et 14 MW. Près de 19 % de cette capacité est constituée de sites éoliens de puissance comprise entre 18 et 44 MW. Cette analyse ne reflète pas les modalités de raccordement de ces sites éoliens, fréquemment raccordés en plusieurs parcs (ou tranches) de puissance inférieure à 12 MW aux réseaux publics de distribution.
Concernant les perspectives de croissance du parc éolien, le panorama observe que la file d’attente de raccordement des puissances éoliennes sur les réseaux de RTE, d’ERDF et des ELD est de 10 285 MW au 31 décembre 2013. Elle est constituée de 5 724 MW de puissances éoliennes en attente de raccordement sur le réseau de RTE (dont 4 153 MW de puissances éoliennes offshore), de 4 025 MW sur le réseau d’ERDF et de 536 MW sur les réseaux des ELD.
On note une croissance importante des volumes en file d’attente en 2013. Cette croissance s’explique principalement par la progression des puissances éoliennes offshore en attente de raccordement sur le réseau de RTE : celles-ci sont passées de 2 127 MW au 31 décembre 2012 à 4 153 MW au 31 décembre 2013.
Toutefois, l’état des lieux précise que la croissance du parc éolien connaît une dynamique à la baisse depuis plusieurs années, qui rend plus difficile l’atteinte de l’objectif de la PPI concernant l’éolien terrestre, qui est de 19 000 MW à l’horizon 2020.
Depuis le début du développement de l’énergie éolienne en France, le rythme annuel des raccordements n’est pas suffisant pour atteindre les objectifs fixés à l’horizon 2020. En 2013, 630 MW ont été raccordés ; ce chiffre est très inférieur aux 1 551 MW qu’il faudrait désormais installer annuellement pour atteindre l’objectif PPI de 19 000 MW en 2020.
De même, l’éolien offshore accuse un retard par rapport à l’objectif de 6 000 MW fixé à l’horizon 2020. A ce jour, il n’existe aucun parc éolien en mer en service et 4 153 MW sont actuellement en file d’attente. Parmi ces derniers, 1 928 MW sont issus du premier appel d’offres lancé en juillet 2011. Les premières installations devraient être mises en service entre 2017 et 2019.
Les objectifs régionaux pour l’éolien terrestre varient entre un minimum de 107 MW en Alsace et un maximum de 2 870 MW en Champagne-Ardenne. Ils dépassent 2 000 MW dans quatre régions : le Centre, la Champagne-Ardenne, le Languedoc-Roussillon et la Picardie.
L’écart entre les objectifs éoliens des SRCAE et les capacités aujourd’hui raccordées ou en file d’attente est également variable d’une région à l’autre. En Champagne-Ardenne, les capacités raccordées ou en file d’attente représentent 92 % de l’objectif SRCAE, alors que ce taux est de 0 % en Aquitaine.
Concernant la production éolienne dans l’équilibre offre-demande, en 2013, elle est de 15,9 TWh (dont 0,9 TWh sur le réseau de RTE et 14,3 TWh sur le réseau d’ERDF), soit une progression de 6 % par rapport à l’année précédente. La production éolienne durant l’année a varié entre une puissance maximum de 6 441 MW (le 23 décembre à 21h00) correspondant à un facteur de charge de 80,3 % et un minimum de 23 MW (le 22 juillet à 12h).
Le facteur de charge moyen de l’année 2013 est de 23 %, inférieur à celui de l’année 2012 qui était de 24 %. L’observation des facteurs de charge moyens mensuels depuis 2010 révèle que ceux-ci varient entre 41 % (décembre 2011) et 13 % (août 2013). On constate toutefois que le facteur de charge est marqué par une saisonnalité : il est plus élevé durant les mois d’hiver. Il est passé en 2013 de 15 % au troisième trimestre à 31 % au quatrième trimestre.
Sur le plan de la participation à la couverture de la consommation, le taux de couverture moyen de la consommation par la production éolienne a été en moyenne de 3,3 % en 2013. Ce taux a varié entre un maximum de 16,2 % le 27 octobre à 05 h (production éolienne de 5 497 MW et consommation de 34 155 MW), et un minimum de 0,1 % le 22 juillet à 12 h (production éolienne de 43 MW et consommation de 56 711 MW).
Le taux de couverture moyen est supérieur à 5 % dans six régions, et dépasse 10 % en Champagne-Ardenne et en Picardie avec des taux atteignant respectivement 22 et 14 %. A une maille temporelle plus fine, la production éolienne de Champagne-Ardenne a permis de couvrir lors du dernier trimestre de l’année 2013 près de 30 % de sa consommation.
Enfin, l’état des lieux se porte sur la maîtrise des flux de production éolienne dans le système électrique.
De son côté, atteignant 4 330 MW, le parc photovoltaïque a généré 4,6 TWh et couvert 1% de notre consommation.
La puissance de l’ensemble du parc photovoltaïque français raccordé au réseau est de 4 330 MW, soit une progression en puissance du parc raccordé depuis fin 2012 de 21 %. Une puissance de 752 MW supplémentaires a été raccordée durant l’année 2013, en baisse (- 26 %) par rapport aux nouvelles puissances qui avaient été raccordées en 2012. En termes de puissance, le parc photovoltaïque français est en majorité raccordé sur le réseau public de distribution (93 %) avec 3 731 MW sur le réseau d’ERDF, 194 MW sur les réseaux des ELD et 93 MW sur le réseau d’EDF SEI en Corse. RTE accueille, avec 312 MW raccordés sur son réseau, 7 % de la puissance photovoltaïque de la métropole.
La région Provence-Alpes-Côte d’Azur est en tête du classement en termes de puissance raccordée aux réseaux avec près de 664 MW, suivie par les régions Aquitaine, Midi-Pyrénées et Languedoc- Roussillon qui dépassent les 400 MW raccordés chacune. Les régions Provence-Alpes-Côte d’Azur, Aquitaine, Midi-Pyrénées, Languedoc-Roussillon, Rhône-Alpes et Pays de la Loire totalisent
62 % de la puissance photovoltaïque raccordée. En 2013, cinq régions concentrent plus de 60 % des nouvelles capacités raccordées (491 MW sur les 752 MW totaux de 2013). Avec 174 MW nouvellement raccordés, la région Provence-Alpes- Côte d’Azur est également celle dont le parc photovoltaïque a le plus augmenté en 2013.
Le panorama montre également qu’en France continentale, le parc photovoltaïque est constitué de plus de 2 700 MW d’installations inférieures à 2 MW, le reste du parc étant réparti sur près de 200 installations de puissance supérieure à 2 MW.
Plus de 310 000 installations photovoltaïques sont aujourd’hui raccordées sur les réseaux publics de distribution ; 95 % de ces sites sont raccordés au réseau géré par ERDF.
Sur la file d’attente sur les réseaux de RTE et d’ERDF, l’état des lieux montre qu’elle est de 2 415 MW au 31 décembre 2013. Elle était de 2 657 MW au 31 décembre 2012. Le réseau d’ERDF concentre 83 % de ces puissances. Les quatre régions du Sud de la France allant de l’Aquitaine à la Provence- Alpes-Côte d’Azur accueillent 71 % des puissances photovoltaïques en attente de raccordement.
Ainsi, le panorama observe que la croissance du parc constatée ces dernières années laisse à penser que l’objectif national à l’horizon 2020 sera atteint. Toutefois, la somme des ambitions SRCAE en matière de photovoltaïque étant trois fois plus élevée que l’objectif de la PPI, le ralentissement de la croissance du parc photovoltaïque rendra l’atteinte de l’ensemble des objectifs régionaux plus difficile. A l’échelle des régions administratives, il est à noter que d’ores et déjà, dans deux régions – l’Aquitaine et l’Auvergne – la somme du parc installé et de la file d’attente dépasse l’objectif SRCAE.
S’agissant de l’équilibre offre-demande, le panorama mentionne que la production photovoltaïque se caractérise par un profil de production ayant la forme d’une cloche centrée sur le midi solaire. Si la production d’une installation considérée indépendamment peut subir de brusques variations (son facteur de charge peut passer de 100 % à 10 % en moins d’une minute), les variations constatées sur un poste, ou à l’échelle d’une région et a fortiori à l’échelle nationale sont lissées par l’effet de foisonnement. Le graphique ci-dessous illustre cet effet en comparant le profil de production photovoltaïque à différentes mailles : installation seule, Région, France.
Sur la production et le facteur de charge du parc photovoltaïque, la production en 2013 est de 4,6 TWh (dont 0,4 TWh sur le réseau de RTE et 3,9 TWh sur le réseau d’ERDF). Cette production est supérieure de 16,2 % par rapport à celle de l’année 2012. Le pic de production a été atteint le 21 août à 14h avec 3 052 MW de puissance photovoltaïque instantanée injectée. Le facteur de charge moyen mensuel est de 13 %, en baisse de 1 point par rapport à l’année précédente.
Ensuite s’agissant de la participation à la couverture de la consommation, le taux moyen par la production photovoltaïque a été de 1,0 % pour l’année 2013. Ce taux a atteint un maximum le dimanche 11 août à 14 h avec un pic de 7,3 % pour une production de 2 819 MW et une consommation de 38 449 MW. Le taux de couverture annuel de la consommation par la production photovoltaïque dépasse 5 % en Corse et 2 % en Provence-Alpes-Côte d’Azur, en Languedoc-Roussillon, en Midi-Pyrénées et en Aquitaine. Trimestriellement, on constate que ce taux de couverture atteint systématiquement un maximum au 3e trimestre, sauf en Corse.
Le parc installé représente le potentiel de production de l’ensemble des équipements installés (ou raccordés) sur un territoire donné (national ou régional). Cet indicateur est souvent exprimé en mégawatt (MW) ou en gigawatt (GW). Il est également désigné par les termes capacité installée et puissance installée.
La consommation intérieure brute désigne l’ensemble des quantités d’électricité soutirée du réseau pour répondre au besoin d’électricité sur le territoire national et régional (hors DOM et COM y compris Corse pour le territoire national) : productions + importations - exportations – pompage.
Le facteur de charge est le rapport entre l’énergie effectivement produite et l’énergie qu’aurait pu produire une installation si cette dernière fonctionnait pendant la période considérée à sa capacité maximale. Cet indicateur permet notamment de caractériser la productibilité des filières tant éolienne que photovoltaïque et la variabilité d’une période à une autre.
Le taux de couverture est le rapport entre la production (éolienne ou photovoltaïque) et la consommation intérieure brute sur une période. Cet indicateur rend compte de la couverture de la demande par la production éolienne ou photovoltaïque.
La file d’attente comprend, pour le réseau de RTE, les projets ayant fait l’objet d’une « proposition d’entrée en file d’attente » ou d’une « proposition technique et financière » acceptée ou qui ont été retenus dans le cadre d’un appel d’offres. Pour le réseau d’ERDF et des ELD, il s’agit de projets pour lesquels une demande de raccordement a été qualifiée complète par le gestionnaire de réseau de distribution.