La variabilité de la production pose-t-elleun problème ?
La production d’un parc éolien varie en fonction du vent. Mais cette variabilité ne pose pas un problème insurmontable. D’abord parce que la France bénéficie de quatre régimes de vent distincts : Manche, Mer du Nord, front atlantique et zone méditerranéenne. Ainsi, au moins une zone est toujours exposée à un vent intéressant, grâce auquel le parc français produit régulièrement. Ensuite, grâce aux données de Météo France, il est facile de connaitre la puissance du vent et la production des éoliennes 3 jours en avance. L’intégration de cette électricité dans le réseau est donc aisée, puisqu’on peut la prévoir. Enfin, la variabilité au gré des saisons est avantageuse : en effet, c’est en hiver que le vent souffle le plus fort et c’est également à cette période de l’année que la consommation électrique augmente en France. L’éolien contribue donc à la régulation des pics de consommation électrique, qui arrivent le plus souvent en hiver, en fin de journée.
En résumé : La production d’un parc éolien varie en fonction du vent. Mais cette variabilité ne pose pas un problème insurmontable. D’abord parce que la France bénéficie de quatre régimes de vent distincts : Manche, Mer du Nord, front atlantique et zone méditerranéenne. Ainsi, au moins une zone est toujours exposée à un vent intéressant, grâce auquel le parc français produit régulièrement. Ensuite, grâce aux données de Météo France, il est facile de connaitre la puissance du vent et la production des éoliennes 3 jours en avance. L’intégration de cette électricité dans le réseau est donc aisée, puisqu’on peut la prévoir. Enfin, la variabilité au gré des saisons est avantageuse : en effet, c’est en hiver que le vent souffle le plus fort et c’est également à cette période de l’année que la consommation électrique augmente en France. L’éolien contribue donc à la régulation des pics de consommation électrique, qui arrivent le plus souvent en hiver, en fin de journée.
Les trois énergies renouvelables électriques majoritaires (hydraulique, éolien et solaire) varient selon la disponibilité de leur ressource. Ces dernières fluctuent pendant une même journée mais également selon la saison et d’une année à l’autre. Le photovoltaïque produit davantage en été qu’en hiver et au maximum en milieu de journée mais pas du tout la nuit. L’hydraulique varie selon la pluviométrie et le débit des cours d’eau. La production d’une éolienne varie selon les conditions de vent. (Voir courbe de puissance).
Effet de foisonnement
Le territoire français est exposé à quatre régimes de vent distincts : Manche, mer du Nord, front atlantique et zone méditerranéenne.
« Sur la totalité de la France continentale, quatre zones de vent homogènes peuvent être identifiées. Cette diversité au sein du territoire permet ainsi d’avoir des centrales éoliennes en fonctionnement quasiment à tout moment. » Source : RTE – Bilan électrique 2018 (p.70)
Ces zones bénéficient de vents non-corrélés, ce qui est un avantage considérable pour l’éolien français. En effet, la quasi-totalité du temps, au moins une zone est exposée à un vent intéressant, de sorte que le parc éolien produit régulièrement. Certains pays qui disposent d’un unique régime de vent voient leur parc éolien produire uniformément ou être très faible à certains moments.
« La France bénéficiant de plusieurs régimes de vent, l’effet de foisonnement géographique a tendance à compenser la variabilité de la production éolienne impactée par les conditions de vent » Source : RTE – Bilan électrique 2018 (p.47)
Prédiction de la production
RTE, à l’aide des données de Météo France et en se basant sur son expérience, prévoit très finement la production éolienne 3 jours en avance et affine ses prévisions chaque jour puis au pas horaire. La production éolienne, bien que non commandable, est prévisible et ne pose pas de problème d’intégration dans le mix de production électrique.
« Le foisonnement permet de prévoir la production avec une précision suffisante pour assurer une bonne gestion par RTE de l’équilibre entre l’offre (la production par l’ensemble du mix électrique) et la demande (la consommation) électrique. » Source : Ademe – Les avis de l’Ademe l’énergie éolienne – 04/2016
La marge d’erreur entre les prévisions de production éolienne et la production réelle est très faible. Elle est bien inférieure à la marge d’erreur entre l’estimation des consommations nationales et les consommations réelles. Les données de prévision de RTE sont disponibles sur le site : https://data.rte-france.com/
« Prévisions de production éolienne en fonction des vents : comment arrivons-nous à ces prévisions ? En partie grâce à Météo France qui nous fournit en permanence les prévisions de vent à J+3, heure par heure. Informations que nous croisons avec l’implantation de nos parcs éoliens. Notre outil de prévision Préole peut alors calculer le volume que produira chaque parc dans les heures, voire les jours à venir. » Source : site RTE et vous.
En Europe, 6 pays couvrent plus de 15 % de leur consommation électrique grâce à l’énergie éolienne. Ce chiffre monte à 50% pour le Danemark. (Voir l’éolien en Europe). L’intégration de cette énergie dans le réseau électrique est donc possible, même pour des taux élevés de contribution.
Chaque pays dispose d’un mix électrique composé de plusieurs sources de production. Un réseau qui serait alimenté uniquement par de l’éolien serait problématique, mais cela n’est évidemment pas un objectif. Les critiques évoquant un réseau électrique alimenté par un unique type de production ne sont pas constructives.
Contribution aux périodes de forte consommation
L’éolien, bien que non commandable, participe activement aux périodes de forte consommation et aux pics de consommation électriques. Les mois d’hiver sont caractérisés par une forte consommation électrique, ce sont aussi des mois bien ventés donc à forte production éolienne. Sur le graphique suivant, on visualise la part de la production éolienne par rapport à la consommation électrique mensuelle.
La production éolienne moyenne (en bleu) suit de façon assez proche la consommation électrique mensuelle (en orange).
« La contribution de l’éolien au passage des pointes de consommation est nécessaire » Source : RTE Bilan prévisionnel 2017 de l’équilibre offre demande d’électricité en France (p.279)
L’éolien contribue à la régulation des pics de consommation électrique qui arrivent le plus souvent en hiver en fin de journée. Les pics de consommation estivaux sont bien plus faibles que ceux hivernaux. Pour les années 2016 à 2018, la consommation électrique française a varié entre un minimum de 30 GW et un maximum de 97 GW. En catégorisant la consommation par tranche de 10 GW, on peut comparer le facteur de charge éolien moyen sur ces périodes. On constate que plus la consommation est élevée, plus le facteur de charge de l’éolien est important. L’éolien contribue donc activement à la production électrique lors des passages des pointes de consommation nationales.
Meilleure intégration au mix électrique
L’intégration d’une part croissante d’énergies renouvelables au réseau électrique est un enjeu de stabilisation d’avenir. C’est également le cas des nouveaux modes de consommation, de l’efficacité énergétique et des réseaux intelligents (smart grids). Les professionnels du réseau électrique, RTE, Enedis, les industriels et les universités françaises travaillent sur des programmes de recherche pour concevoir les futures évolutions du réseau électrique.