Analyse des contributions de l éolien et du photovoltaïque en France en 2014 Bernard CHABOT

. Analyse des contributions de l éolien et du photovoltaïque en France en 2014 Bernard CHABOT BCCONSULT, Garbejaire B107, 06560 VALBONNE, France Email: Bernard_Chabot@yahoo.fr

Table des matières Principales conclusions de l analyse: 3-4 Références: 5 Le parc de production: 6-7 Analyse de la demande: 8-14 Analyse des parcs éoliens et PV: 15-19 Analyse des productions et des productivités éoliennes et PV: 20-28 Historique de la production éolienne et PV au 1er semestre 2014: 29-40 Analyse de la demande et de la production en décembre 2014: 41-62 Analyse de la demande et de la production en mai 2014: 63-83 Analyse de la demande et de la production en février 2014: 84-104

Principales conclusions tirées de l analyse (1) Ce document décrit la participation des énergies renouvelables et en particulier de l éolien et du photovoltaïque (PV) à la production d électricité en France métropolitaine et à la couverture de la demande en 2014, à partir principalement des données publiées par RTE (www.rtefrance.com). Après les données portant sur l année complète ou le premier semestre, les données détaillées sont fournis pour trois mois types: février, mai et décembre 2014. La part des énergies renouvelables dans le parc de production d électricité était de 31,7 % en fin octobre 2014, dont 11,2 % hors grande hydroélectricité (diapo 7). Le parc éolien en fin 2014 est estimé ici et à ce jour à environ 9,1 GW avec de l ordre de 700 MW supplémentaires sur l année, et celui du photovoltaïque à environ 5,3 GW avec plus de 700 MW installés en 2014. Le total d environ 14,1 GW est réparti pour 63 % en éolien et 37 % en PV. La demande d électricité sur 2014 est d environ 465 TWh est reste très marquée par l effet saisonnier dû au chauffage électrique (diapos N 9 à 13): le ratio entre la pointe extrême (82,27 GW en janvier 2014) et le creux de demande est de 2,59 et la consommation mensuelle a varié de 31 GW en août à environ 49 TWh en janvier et décembre. La demande résiduelle après la contribution combinée [Eolien + PV] commence à bien se démarquer de la monotone de demande totale (diapo N 14). Le différentiel était de plus de 1,3 GW en pointe extrême et de plus de 2,8 GW en moyenne sur le premier semestre 2014. La production variable mais prévisible combinée [Eolien + PV] de 22,78 TWh en 2014 (diapos N 21 et 22) se répartit à 74 % en éolien (16,86 TWh, une valeur trop faible par rapport à l objectif de 58 TWh de production éolienne en 2020 en application de la directive européenne sur les énergies renouvelables (ER) de 2009) et 26 % en PV (5,93 TWh). Son profil reste assez stable sur l année grâce à la bonne complémentarité saisonnière entre ces deux filières: éolien très prépondérant en hiver, production PV principalement du printemps à l automne.

Principales conclusions tirées de l analyse (2) Cette bonne complémentarité entre éolien et PV se retrouve avec la répartition actuelle du parc [Eolien + PV] (63 % éolien et 37 % PV) dans les variations mensuelles des heures journalières de fonctionnement équivalent à la puissance nominale Nhd (diapos 23 et 24), du facteur de charge mensuel (diapos N 25 et 26) et des parts des demandes mensuelles couvertes par l éolien et le PV (diapos N 27 et 28). Les productivités de l éolien sont faibles (Nh annuel de seulement 1970 h/an) et traduisent plus un retard d utilisation des nouveaux modèles d éoliennes à très haute productivité y compris sur le sites moyennement et peu ventés que des variations annuelles des vitesses moyennes du vent. Les monotones de puissance éoliennes, PV et [Eolien + PV] (diapo N 30) et les historiques de production horaire au premier semestre 2014 (diapos N 31 à 40) montrent une forte variabilité mais qui est déjà anticipée de façon fiable, notamment par RTE. Les détails de productions mensuelles en février, mai et décembre 2014 couvrent tous les moyens de production (dont thermique à flamme, nucléaire et hydroélectricité). Ils mettent en évidence le dépassement très fréquent de la production nucléaire par rapport à la demande et la part encore très faible des renouvelables autres que la grande hydroélectricité. dont seulement 3.6 % pour l éolien, 1,3 % pour le PV et 4,9 % pour leur production combinée en 2014 (diapos N 27 et 28) La montée en puissance des renouvelables dans la consommation finale d énergie d ici 2020 pour atteindre l objectif de 23 % du le plan national d application de la directive ER (PNAER), dont 27 % pour l électricité, devra remettre en cause cette prépondérance, y compris comme cela est probable en l absence d une croissance de la consommation d électricité.

Références et sources des données Les données primaires de demande et de production au pas de 15 minutes sont de source RTE (http://www.rte-france.com). Les données au pas horaire du premier semestre 2014 sont téléchargeables sur le site internet de Paul-Frederik Bach (http://www.pfbach.dk/), ainsi que celles d autres pays. Les erreurs éventuelles dans le traitement des données seraient le fait de l auteur et ni RTE ni l auteur ne sauraient être responsables des conséquences de l utilisation de ce document. On pourra se référer à des publications précédentes portant sur l analyse des productions éoliennes et PV en France, Allemagne, Belgique, Danemark, USA et mondiales, en particulier: Analysis of the Global Electricity Production up to 2013 With a Focus On the Contribution From Renewables, téléchargeable à: www.renewablesinternational.net/world-electricity-production-in-2013/150/537/80167/ Analysis of Recent Electricity Production and Consumption in France, téléchargeable à: www.renewablesinternational.net/overview-of-french-power-data-for-2013/150/537/76134/ Why Managing Variability of Electricity Consumption and of Hourly Load Matters: a Case Study based on the Comparison between France and Germany, téléchargeable à: www.renewablesinternational.net/hourly-power-loadsin-france-and-germany/150/537/75862/ Wind Power and Solar PV in France in 2013, téléchargeable à: www.renewablesinternational.net/wind-pv-make-up- 41-percent-of-french-power-supply/150/537/75784/ How Wind and Solar PV Production Complement Each Other from Winter to Summer and How to Improve this Advantage? Analysis and Conclusions for France and Germany, téléchargeable à: www.renewablesinternational.net/complementary-pv-wind-in-france-and-germany/150/537/73192/ «L électricité PV dans la production et la consommation d électricité en France en avril 2014, téléchargeable sur le site de PV-info www.pvinfo.org, ainsi que les articles relatifs aux mois de mars et janvier 2014. «Analyse détaillée de la production solaire photovoltaïque (PV) en France en 2012», téléchargeable sur le site de PVinfo www.pvinfo.org

Le parc de production 6

Analyse de la demande 8

Demande mensuelle brute d électricité Valeur de novembre et de décembre provisoires 9

Le profil de demande horaire est toujours très affecté par les consommations d électricité pour le chauffage des bâtiments 10

Exemple de profil de demande en période de froid 11

Exemple de profil de demande un jour froid de très forte consommation 12

La pointe de demande instantanée a été de 82,27 GW en janvier. Le ratio entre les demandes horaires maxi et mini est de 2,59 13

L impact des puissances horaires [Eolien + PV] devient visible Réduction pointe par [Eolien + PV]: 1,3 GW; réduction moyenne: 2,87 GW 14

Analyse des parcs éoliens, PV et [Eolien + PV] en 2014 15

Accroissements annuels des parcs éoliens et PV (2014: estimations provisoires et non d origine RTE) 16

Accroissements mensuels des parcs éoliens, PV et [Eolien + PV] (novembre et décembre 2014: estimations provisoires et hors RTE) 17

Parcs éoliens, PV et [Eolien + PV] opérationnels en fin de mois (novembre et décembre 2014: estimations provisoires et non d origine RTE) 18

Répartition des parcs [Eolien + PV] opérationnels en fin de mois (novembre et décembre 2014: estimations provisoires et on d origine RTE) 19

Analyse de la production et des productivités éoliennes, PV et [Eolien + PV] en 2014 20

Répartition des productions mensuelles 2014 (novembre et décembre : valeurs provisoires) 21

Répartition des productions mensuelles 2014 (novembre et décembre : valeurs provisoires) 22

Evolution des heures journalières équivalentes à pleine puissance Nhd (novembre et décembre: estimations préliminaires) 23

Valeurs moyennes du ratio de productivité Nhd et du ratio annuel Nha (novembre et décembre: estimations préliminaires) 24

Evolution des facteurs de charge mensuels moyens FC (%) (novembre et décembre: estimations préliminaires) 25

Valeurs mensuelles moyennes des facteurs de charge FC (%) (novembre et décembre: estimations préliminaires) 26

Evolution des contributions de l éolien et du PV à la couverture de la demande brute. (novembre et décembre: valeurs provisoires) 27

Contributions de l éolien et du PV à la couverture de la demande brute (%) (novembre et décembre: estimations préliminaires) 28

Historiques horaires de la production éolienne et PV au premier semestre 2014 29

Monotones de puissances Eolien, PV et [Eolien + PV] au 1 er semestre 30

Variations de la production horaire [Eolien + PV] de janvier à juin 2014 31

Détail des productions éolien, PV et [Eolien + PV] du 7 au 13/5/2014 32

Détail des productions éolien, PV et [Eolien + PV] le 11 mai 2014 33

Variations de la production horaire éolienne de janvier à juin 2014 34

Variations de la production horaire éolienne du 5 au 12 février 2014 35

Variations de la production horaire éolienne les 4 et 5 juin 2014 36

Variations de la production horaire PV de janvier à juin 2014 37

Variations de la production horaire PV du 14 au 20 mai 2014 38

Variations de la production horaire PV le 17 mai 2014 39

Analyse détaillée de la demande et de la production d électricité en décembre 2014 40

Demande et production d électricité en France en décembre 2014 (valeurs provisoires) Décembre 2014 TWh % Prod. FC (%) Nh (h/j) % Demande Hydraulique 5,480 10,2% 28,7% 6,88 11,3% Eolien 1,935 3,59% 32,0% 7,68 3,98% 16,6% PV 0,186 0,34% 5,8% 1,39 0,38% Autres ER 0,480 0,9% 43,6% 10,47 1,0% Nucléaire 41,478 77,0% 88,3% 21,19 85,4% 94,2% Fossiles 4,309 8,0% 22,6% 5,43 8,9% Total production 53,867 100% 56,4% 13,54 110,9% 110,9% Demande 48,586 90,2% 100% 41

Puissances appelées en décembre 2014 (valeurs provisoires) 42

Consommations journalières en décembre 2014 (valeurs provisoires) 43

Variations au pas de 15 minutes de la demande et des productions 44

Répartition de la production au pas de 15 minutes en décembre 2014 45

Evolution de la demande et des productions nucléaire, fossiles, ER en 12/14 (valeurs provisoires) 46

Evolution de la demande et des productions du 1 au 7/12/2014 47

Evolution des productions journalières éoliennes et PV en 12/2014 (valeurs provisoires) 52

% de couverture de la demande par éolien, PV et [Eolien + PV] en 12/2014 (valeurs provisoires) 53

Evolution de la production journalière éolienne en 12/2014 (valeurs provisoires) 54

Historique de la puissance éolienne en décembre 2014 au pas de 15 minutes (Valeurs provisoires) 55

Evolution de la production journalière PV en décembre 2014 (valeurs provisoires) 58

Historique de la puissance PV en décembre 2014 au pas de 15 minutes (Valeurs provisoires) 59

Analyse détaillée de la demande et de la production d électricité en mai 2014 62

Demande et production d électricité en France en mai 2014 (valeurs provisoires) Mai 2014 TWh % Prod. FC (%) Nh (h/j) % Demande Hydraulique 5,936 14,4% 31,1% 7,45 17,4% Eolien 1,416 3,44% 23,4% 5,62 4,15% 24,7% PV 0,638 1,55% 20,0% 4,79 1,87% Autres ER 0,444 1,1% 40,4% 9,69 1,3% Nucléaire 31,590 76,7% 67,3% 16,14 92,5% 95,9% Fossiles 1,149 2,8% 6,0% 1,45 3,4% Total production 41,174 100% 43,1% 10,35 120,6% 120,6% Demande 34,148 82,9% 100% 63

Puissances appelées en mai 2014 (valeurs provisoires) 64

Consommations journalières en mai 2014 (valeurs provisoires) 65

Répartition de la production au pas de 15 minutes en mai 2014 67

Evolution des productions journalières éoliennes et PV en mai 2014 (valeurs provisoires) 74

Evolution de la production journalière éolienne en mai 2014 (valeurs provisoires) 76

Historique de la puissance éolienne en mai 2014 au pas de 15 minutes (Valeurs provisoires) 77

Evolution de la production journalière PV en mai 2014 (valeurs provisoires) 80

Historique de la puissance PV en mai 2014 au pas de 15 minutes (Valeurs provisoires) 81

Analyse détaillée de la demande et de la production d électricité en février 2014 84

Demande et production d électricité en France en février 2014 (valeurs provisoires) Février 2014 TWh % Prod. FC (%) Nh (h/j) % Demande Hydraulique 6,012 13,7% 31,5% 7,55 13,8% Eolien 2,057 4,69% 34,0% 8,16 4,71% 19,9% PV 0,221 0,50% 6,9% 1,66 0,51% Autres ER 0,402 0,9% 36,5% 8,77 0,9% Nucléaire 32,777 74,8% 69,8% 16,75 75,1% 80,5% Fossiles 2,354 5,4% 12,4% 2,97 5,4% Total production 43,824 100% 45,9% 11,02 100,4% 100,4% Demande 43,639 99,6% 100% 85

Puissances appelées en février 2014 (valeurs provisoires) 86

Consommations journalières en février 2014 (valeurs provisoires) 87

Répartition de la production au pas de 15 minutes en février 2014 89

Evolution des productions journalières éoliennes et PV en 2/2014 (valeurs provisoires) 95

Evolution de la production journalière éolienne en février 2014 (valeurs provisoires) 97

Historique de la puissance éolienne en février 2014 au pas de 15 minutes (Valeurs provisoires) 98

Evolution de la production journalière PV en février 2014 (valeurs provisoires) 101

Historique de la puissance PV en février 2014 au pas de 15 minutes (Valeurs provisoires) 102