Question n°431
Productivité de l'énergie éolienne
, leUn article sur les éoliennes du journal « L’Union » du 11 mai note en titre d’une rubrique qu’affirmer que les éoliennes ont une faible productivité est faux. Dans le texte de la rubrique, il est ensuite précisé que les éoliennes fonctionnent en moyenne plus de 80% du temps ; puis plus loin qu’elles sont à pleine puissance sur une durée équivalente à 30% du temps annuel, du fait qu’à vent trop faible ou trop fort, elles fonctionnent à puissance réduite ou pas du tout. A partir de quelle valeur de productivité peut-on considérer que celle-ci n’est pas faible ? Peut-être en la comparant aux autres moyens de production : solaire, barrages, centrales nucléaires, centrales thermiques classiques (charbon, gaz) ?
Lorsque l’on parle de la productivité d’une installation produisant de l’énergie, il est nécessaire de différencier la durée de fonctionnement réelle (temps durant lequel on voit l’installation en fonctionnement et où elle produit), du facteur de charge en équivalent plein puissance (indicateur qui permet de comparer la production de différentes installations). Ce dernier est souvent donné en heures par année en équivalent plein puissance ou en %.
A l’échelle d’une année par exemple, le facteur de charge correspond à la durée qu’aurait dû fonctionner une installation à pleine puissance pour produire l’équivalent de ce qu’elle a produit en un an. Ces deux chiffres sont différents car les installations ne fonctionnent pas réellement à pleine puissance en continu, puisqu’en éolien la puissance électrique produite dépend de celle du vent, en solaire photovoltaïque de l’ensoleillement.
Le facteur de charge se calcule comme le rapport de la production annuelle par la puissance installée. Exprimé en % il représente une fraction du temps. Pour l’éolien, le facteur de charge annuel est compris entre 24 et 26 %, correspondant ainsi à environ 2200 et 2300h/an. Pour le solaire, le facteur de charge annuel est compris entre 12 et 14 %, correspondant ainsi à environ 1100 et 1300/an. A titre de comparaison, en 2016, les centrales nucléaires ont été utilisées à 69% de leur capacité et les centrales thermiques (gaz et charbon) à 24%.
Le facteur de charge ne peut être l’unique moyen de comparer la productivité des différents moyens de production. Le coût de production, les impacts environnementaux, la consommation de foncier (rendement surfacique) ou le taux d’utilisation du gisement disponible sont autant d’indicateurs d’efficacité sans lesquels le facteur de charge n’a que peu de sens.
Pour comparer la productivité sous un angle économique, un indicateur rapporte l’ensemble des coûts au MWh produit en intégrant les enjeux de productivité technique et de durée de vie. Les coûts de l’éolien et du photovoltaïque ont fortement décru ces dernières années, tirés à la baisse par la demande mondiale, et donc le progrès technologique, et sont désormais des mêmes ordres de grandeur que les moyens classiques.