La sortie du charbon devient une affaire pour la Cour constitutionnelle

Temps de lecture : 4 – 5 min

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STEAG : Centrale à houille Bergkamen (780 MWe) – Rhénanie du Nord Westphalie (région Unna)

Avant même l’entrée en vigueur de la loi sur la sortie du charbon, le gouvernement allemand est confronté à un obstacle juridique. Le 30 juillet 2020, l’exploitant des centrales à houille STEAG, basé à Essen, a déposé une requête d’urgence auprès de la Cour constitutionnelle fédérale contre la loi controversée.

Le 3 juillet 2020, le Parlement (Bundestag) et le Conseil fédéral (Bundesrat) ont voté la loi pour la sortie du charbon ainsi que de la loi de soutien structurel des régions lignitifères /1/. Pour les centrales à lignite figurant au calendrier détaillé de fermeture annexé à la loi, les exploitants reçoivent une indemnité fixe de 4,35 milliards d’Euros pour les centrales mises hors service avant 2030.

Pour les centrales à houille et les centrales à lignite inférieures à 150 MW ne figurant pas dans le calendrier de fermeture, la loi prévoit que la réduction de capacité sera mise en œuvre à l’aide d’enchères organisées pour des dates-objectifs de 2020 à 2027. Le montant maximal de l´indemnité par MW de puissance nette installée est plafonné et dégressif pour inciter à la soumission précoce des offres. Les centrales à charbon restantes après le dernier appel d’offres feront l’objet d’une fermeture par l´ordonnance sans compensation.

Modalités d´appel d´offres pour les centrales à houille

Selon l´Agence fédérale des Réseaux /3/, 19,7 GW de centrales à houille (y compris Datteln 4) sont encore activement au réseau. D’ici fin 2022, leur capacité doit être réduite à 15 GW, comme dans le cas du lignite. Les appels d’offres visent à créer une incitation à retirer le plus rapidement possible du réseau les centrales à houille les plus polluantes.

Au total, huit appels d’offres sont prévus pour des dates-objectifs de 2020 à 2027. A partir de 2022, les procédures d´appel d´offres seront organisées entre 20 et 34 mois avant la date cible. Les premier et deuxième appels d’offres se déroulant selon une procédure dite abrégée, c’est-à-dire que le volume est fixé par avance par la loi, soit 4 GW de puissance nominale pour 2020 et 1,5 GW pour 2021. À partir du troisième appel d’offres, la puissance nominale nette à réduire annuellement (volume de l’appel d’offres) est calculée à partir de la différence entre la puissance nette activement au réseau et la puissance cible définie pour chaque année.

L’Agence fédérale des réseaux a annoncé début août 2020 /4/ la date du 1er septembre 2020 pour la soumission des offres pour la première échéance. Au total une puissance nette de 4 GW à déclasser sera offerte. La compensation maximale pour le déclassement est fixée à 165 T€ par MW puissance nette. Les centrales à houille dans le Sud de l´Allemagne (au sud du Main), sont exclues de la participation au premier appel d’offres. Compte tenu du retard sur le développement du réseau de transport, l´arrêt des centrales à houille dans cette région présenterait un risque pour la sécurité du réseau du Sud de l´Allemagne, où réside une partie importante de l’industrie et donc de la consommation électrique.

En revanche, la concrétisation de l´appel d’offres  reste en suspens. Bien que la loi sur la sortie du charbon ait été adoptée, elle n’est pas encore entrée en vigueur. L’approbation de la Commission européenne n’est pas encore délivrée. En outre, STEAG, l’exploitant des centrales à houille, basé à Essen, a déposé une requête d’urgence auprès de la Cour constitutionnelle fédérale contre cette loi.  Au cas où la loi ne serait pas entrée en vigueur avant le 1er septembre 2020, le premier appel d’offres sera reporté.

La société STEAG saisit la Cour constitutionnelle fédérale

Concernant les indemnités accordées par l´État, STEAG, qui appartient en partie aux communes, voit ses centrales à houille considérablement désavantagées par rapport aux exploitants de centrales au lignite /5/.

Avec le dépôt d´une requête d’urgence, la société veut s’assurer que les volumes mis en adjudication pour le déclassement soient augmentés. En outre, la compensation à payer pour chaque mégawatt de puissance nette déclassée devrait être augmentée. STEAG considère que les compensations maximales fixées par la loi sont déraisonnablement basses, les conditions d’enchères peu claires et illicites sur de nombreux points.

Selon STEAG, le dépôt d´une requête d’urgence ne vise pas à empêcher l’entrée en vigueur de la loi pour la sortie du charbon ou à retarder sa mise en œuvre.

Le montant de compensation maximum lors de l´appel d´offres en 2020 étant le plus intéressant, STEAG souhaite obtenir une augmentation du volume d’environ 20%, ainsi qu’une déclaration de la Cour constitutionnelle fédérale selon laquelle les montants de compensation ne sont que provisoires et que leur adéquation sera examinée dans le cadre d´une procédure judiciaire.

Jusqu’à présent, la loi prévoit une réduction du montant de compensation au cours des 8 appels d´offres. Le montant baissera de 165 T€ par MW de puissance nette déclassée lors du premier appel d´offres en 2020 à 89 T€/MW lors du dernier appel d’offres en 2027.

Il est peu probable que la requête d’urgence de STEAG plaise au gouvernement fédéral, qui espérait qu´après des mois d’âpres négociations la sortie du charbon serait finalement réglée avec la présentation du projet de loi.

La réponse de la  Cour constitutionnelle fédérale à cette requête d’urgence de la société STEAG est ouverte.

Références

/1/ BMWi (2020), Generationenprojekt Kohleausstieg final beschlossen, communiqué de presse du 3.7.2020, en ligne : https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2020/20200703-generationenprojekt-kohleausstieg-final-beschlossen.html

/2/Allemagne-Energies (2020), La sortie du charbon coûtera 50 Mrds d´Euros – le Conseil des ministres allemand approuve le projet de loi (Kohleausstiegsgesetz) le 29 janvier 2020. En ligne : https://allemagne-energies.com/2020/02/03/la-sortie-du-charbon-coutera-50-milliards-deuros-le-conseil-des-ministres-allemand-approuve-le-projet-de-loi-kohleausstiegsgesetz-le-29-janvier-2020/.

/3/ Bundesnetzagentur (2020), Kraftwerksliste, en ligne : https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/Versorgungssicherheit/Erzeugungskapazitaeten/Kraftwerksliste/kraftwerksliste-node.html

/4/ Bundesnetzagentur (2020), Bundesnetzagentur startet Ausschreibungen zum Kohleausstieg, communiqué de presse du 04.08.2020, en ligne : https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2020/20200804_KohleAusschreibung.html?nn=265778

/5/ STEAG (2020), STEAG reicht Eilantrag beim Bundesverfassungsgericht ein, communiqué de presse du 30.07.2020, en ligne : https://www.steag.com/uploads/pics/200730_STEAG-Pressemeldung-Eilantrag_Bundesverfassungsgericht.pdf

 

Allemagne : la part des énergies renouvelables à la consommation brute d’électricité atteint 50 % au premier semestre de 2020

Texte mis à jour le 14 08 2020

Temps de lecture : 5 min

Au cours du premier semestre 2020, la production brute d’électricité s’est élevée à environ  280 TWh – une baisse de 9,5 % par rapport à la même période de 2019 (premier semestre 2019 : 310 TWh). La consommation brute d’électricité a été environ 272 TWh (premier semestre 2019 : 289 TWh). Cela représente une baisse de 5,7 %. 

La part des énergies renouvelables à la consommation intérieure brute d’électricité a atteint 50,2 % (premier semestre 2019 : 44,1 %).

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Parc éolien Indeland (42 MW) à Eschweiler sur la zone réhabilitée d´une mine à ciel ouvert (source Innogy)

Ceci est le résultat des calculs préliminaires du centre de recherche sur l’énergie solaire et l’hydrogène de Bade-Wurtemberg (ZSW) et de la fédération des industries de l’énergie et de l’eau (BDEW) /1/.

Les principales raisons de cette évolution : une augmentation de la production à partir d’énergies renouvelables en raison de conditions météorologiques favorables et une baisse de la consommation d’électricité en raison de la crise sanitaire du Coronavirus.

Au total, environ 136,6 TWh ont été produits à partir des énergies renouvelables (premier semestre 2019 : 127,4 TWh). Avec 60,6 TWh, l´éolien terrestre a été le plus grand producteur d´ électricité renouvelable. Le photovoltaïque a fourni 27,3 TWh, suivi de la biomasse (environ 22,4 TWh) et l´éolien marin (environ 13,9 TWh). La production hydraulique s´élève à 9,5 TWh. Le reste a été produit par les déchets biogènes (2,7 TWh) et l’énergie géothermique.

Environ 144 TWh ont été produits à partir des centrales thermiques à flamme et le nucléaire (premier semestre 2019 : 182 TWh). La production d’électricité à base de houille et de lignite a fortement diminué : elle était inférieure de presque 40 % à celle du premier semestre de l’année précédente. La production totale d’électricité des centrales à houille et lignite a, avec environ 56 TWh, représenté une part d´environ 20 % de la production brute totale au premier semestre 2020. Les raisons sont principalement le faible prix du gaz – la part à la production brute des centrales à gaz a augmenté d´environ 2 %, soit une part de 16,2 % par rapport à 14,1 % au premier semestre de l’année précédente – et un marché stable de quotas d’émission de CO2 dans l’UE, ce qui a rendu la production d’électricité à base de houille/lignite plus coûteuse.

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Figure 1 : Production brute d’électricité au premier semestre de 2020 (source /1/)

En revanche, le nombre de pas horaires avec des prix négatifs a fortement augmenté en 2020. Sur le marché EPEX-Spot-Day-Ahead, un total de 212 heures a été enregistré au premier semestre 2020 /2 / alors que sur toute l´année 2019 on a compté au total 211 heures.

Production la plus élevée et la plus faible des énergies renouvelables selon /2/

Le 13.3. 2020 vers 12h, les énergies renouvelables ont produit environ 64,5 GW, la consommation électrique étant de 72 GW. La part du photovoltaïque (PV) a été de 16,9 GW et celle de l’éolien de 41 GW (36,1 GW éolien terrestre et 4,9 GW éolien maritime).

Le 21.4.2020 vers 12 h, environ 64,5 GW ont été à nouveau injectés dans le réseau par les énergies renouvelables, la consommation étant de 65,4 GW. La part du PV a été de 31,5 GW et celle de l’éolien de 26,9 GW (24,2 GW éolien terrestre et 2,7 GW éolien maritime). Solaire et éolien ont donc couvert presque 90% de la consommation.

Entre le 19 et le 22 avril, les énergies renouvelables ont pu couvrir environ 80% de la consommation électrique sur l’ensemble de la période.  Le 1er juin, entre 11 et 16 heures, les énergies renouvelables ont même couvert plus de la totalité de la consommation d´électricité.

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Figure 2 : Production d´énergies renouvelables et consommation électrique au 1er juin 2020 /2/

Cependant, il y a eu aussi des jours où la production des énergies renouvelables a été particulièrement faible. Le 26.4. 2020 vers 20h, les énergies renouvelables ont injecté 8,2 GW dans le réseau, la consommation étant de 47,1 GW. La production du PV a été négligeable (0,14 GW) et l’éolien a injecté environ 1,5 GW (1,0 GW éolien terrestre et 0,48 GW éolien maritime). Globalement, le PV et l’éolien ont couvert 3,4 % de la consommation d’électricité à ce moment-là.

Le 17.6. 2020 vers 2h, la production des énergies renouvelables n´a été que de 7.1 GW, la consommation étant de 40.1 GW. L’éolien n’a contribué que pour moins de 0,7 GW (0,645 GW éolien terrestre et 0,014 GW éolien maritime), ce qui correspond à environ 1,7% de la consommation d’électricité à ce moment-là.

Part des énergies renouvelables : différentes méthodes de calcul

L´évaluation de la part des énergies renouvelables dans la consommation brute d’électricité constitue la base de calcul courante soit 50,2 % au premier semestre 2020.  Il est supposé que l´électricité produite à partir des énergies renouvelables soit entièrement affectée à la consommation intérieure et seule l´électricité produite à base de centrales conventionnelles soit exportée. Ce calcul est basé sur des spécifications européennes et est conforme aux définitions des objectifs du gouvernement allemand pour le développement des énergies renouvelables. La consommation brute d’électricité représente l’ensemble du système électrique d’un pays.

Une autre possibilité consiste à évaluer la part des énergies renouvelables dans la production brute d’électricité. La production brute comprend aussi la quantité  d’électricité exportée. La part des énergies renouvelables dans la production brute d’électricité s´élève à 48,7 % dans la période considérée.

Une troisième possibilité est l´évaluation de la part des énergies renouvelables uniquement basée sur la production nette d’électricité injectée dans le réseau public. Dans ce calcul, utilisé par Fraunhofer ISE /3/, les énergies renouvelables auraient atteint une part de 55,8 % au premier semestre 2020.

En revanche, le calcul de ZSW et BDEW n´est pas seulement basé sur la production nette injectée dans le réseau public, mais tient compte de la production brute d’électricité de tous les acteurs du marché de l’électricité c´est-à-dire aussi de la production propre de l’industrie, des quantités d´électricité autoconsommées par les particuliers à partir de petites installations photovoltaïques et de la production de petites centrales de cogénération.

En conclusion : les méthodes de calcul du Fraunhofer ISE, bien plus avantageuses pour la mise en valeur des énergies renouvelables, doivent toujours être vues dans leur contexte.

Références

/1/ BDEW (2020), Communiqué de presse du 30.07.2020 : 5,7 Prozent weniger Strom als im Vorjahr wurden in Deutschland im ersten Halbjahr 2020 verbraucht, en ligne : https://www.bdew.de/media/documents/Anlage_PI_20200730_StromverbrauchV2.pdf

/2/ Bundesnetzagentur (2020), SMARD, Strommarktdaten, en ligne : https://www.smard.de/blueprint/servlet/page/home/46

/3/ Fraunhofer ISE (2020), Communiqué de presse du 01.07.2020,  Nettostromerzeugung im 1. Halbjahr 2020: Rekordanteil erneuerbarer Energien von 55,8 Prozent, en ligne : https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2020/nettostromerzeugung-im-ersten-halbjahr-2020-rekordanteil-erneuerbarer-energien.html

Impact de la pandémie de coronavirus sur le prix de l´électricité et la charge de soutien aux énergies renouvelables. Plan de relance du gouvernement allemand

Temps de lecture : 5 min

En 2021, la charge de soutien aux énergies renouvelables pourrait augmenter mécaniquement de 25%. C´est le résultat d´une analyse réalisée par lInstitut d´économie de l´énergie (EWI) pour le compte d´E.ON.

Dans le cadre du plan de relance de 130 milliards d´Euros décidé par le gouvernement allemand le 3 juin 2020, environ 11 milliards Euros seront mobilisés pour abaisser la charge de soutien aux énergies renouvelables.

Depuis 2006, le prix moyen de l´électricité des ménages en Allemagne a augmenté de plus de 60% /1/. Ceci est notamment dû à l´augmentation de la part de la fiscalité dont la majeure partie est constituée par le dispositif de soutien aux énergies renouvelables (voir figure 1)

Fig 1_Stromkosten Entwicklung
Figure 1 : Evolution et composition du prix moyen des ménages allemands (source BDEW)

Les seules charges de soutien aux énergies renouvelables (différence entre la rémunération payée aux exploitants des installations d´énergies renouvelables et le prix du marché de référence) ont augmenté presque d´un facteur 8 entre 2006 et 2020 (voir figure 2 plus loin).

Le confinement à partir du 9 mars 2020 dû à la crise sanitaire a entraîné une perturbation massive des marchés de l’électricité et de l’énergie.

Etude de l´Institut d’économie de l´énergie (EWI)

L´Institut d´économie de l´énergie (EWI) à Cologne a publié en mai 2020 une analyse /2/ des effets de ces distorsions sur les prix de l’électricité pour les ménages allemands, notamment en ce qui concerne la charge de soutien aux énergies renouvelables.

L´étude aboutit aux conclusions suivantes :

  • Le prix de gros de l´électricité baissera durablement (au moins jusqu´à 2022) de plus de 8 €/MWh. L´une des raisons est la faible consommation, mais la baisse du prix de combustibles – en particulier du gaz – et des certificats d’émission CO2 joue également un rôle important.
  • Malgré l´allègement déjà prévu par les mesures dans le paquet de protection du climat /3/, la charge de soutien aux énergies renouvelables pourrait passer mécaniquement à 8,44 cts/kWh en 2021 (+28% par rapport aux prévisions avant la pandémie). Sans les mesures d´allégement déjà décidées en 2019, la charge de soutien aux énergies renouvelables passerait même à 9,99 cts/kWh en 2021.
  • Suite à l´augmentation probable de la charge de soutien à 8,44 cts/kWh, le prix de l´électricité pourrait augmenter de 6,2 % en 2021 par rapport à 2019, même si la baisse du prix de marché est entièrement répercutée sur le consommateur final

Pour un ménage moyen avec une consommation de 3500 kWh par an, cela représenterait environ 60 € supplémentaires /4/. Le gouvernement allemand a maintenant décidé d´amortir cet effet par le plan de relance économique.

Plan de relance du gouvernement allemand de juin 2020

Dans le cadre du plan de relance de 130 milliards d´Euros décidé par le gouvernement allemand le 3 juin 2020, environ 11 milliards Euros seront mobilisés pour abaisser la charge de soutien aux énergies renouvelables. La charge de soutien sera plafonnée à 6,5 cts/kWh en 2021 et à 6,0 cts/kWh en 2022 afin de stabiliser le prix de l´électricité (voir figure 2).

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Figure 2 : Evolution et prévision de la charge de soutien des énergies renouvelables

Suite à la baisse générale des taux TVA de 19% à 16% durant les six prochains mois, également décidée le 3 juin 2020, le prix de l´électricité pour le consommateur final sera en plus réduit de 0,79 cts/kWh à partir de juillet 2020 /4/.

Un ménage moyen de 3 personnes avec une consommation de 3500 kWh par an économiserait au second semestre environ 13 € par rapport à la facture de 532 € du premier semestre 2020. Suite au plafonnement de la charge de soutien aux énergies renouvelables  à 6,5 cts/kWh en 2021et à 6,0 cts/kWh en 2022, le ménage moyen économiserait 11 € en 2021 et 17 € en 2022.

Les mesures de relance du gouvernement auront donc seulement un impact minimal sur le prix de l´électricité des ménages. De plus un risque résiduel subsiste car une augmentation en 2021 de la redevance d´acheminement (tarif d´utilisation du réseau) n´est pas exclue.

Références

/1/ BDEW (2020) BDEW-Strompreisanalyse Januar 2020. Haushalte und Industrie. En ligne : https://www.bdew.de/media/documents/20200107_BDEW-Strompreisanalyse_Januar_2020.pdf

/2/ EWI (2020) Einfluss der Covid-19-Pandemie auf den Großhandelsstrompreis und die EEG-Umlage. Kurzanalyse im Auftrag der E.ON SE. Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln (EWI) gGmbH. En ligne : https://www.ewi.uni-koeln.de/cms/wp-content/uploads/2020/05/20200604_EWI_COVID-19_final_Konjunkturprogramm.pdf.

/3/ Allemagne-Energies (2019) Le parlement allemand adopte la loi de protection du climat (Bundes – Klimaschutzgesetz. En ligne : https://allemagne-energies.com/2019/12/29/le-parlement-allemand-adopte-le-programme-de-protection-du-climat-2030/.

/4/ Strom-Report (2020) Strompreise sinken 2020 & 2021: Hilfen im Konjunkturpaket beschlossen, en ligne : https://strom-report.de/strompreise-2020-2021-mehrwertsteuer-eeg-umlage/

 

La teneur en CO2 de l’atmosphère augmente malgré la crise sanitaire liée au Coronavirus

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Selon une note publiée en mai 2020  par le Consortium allemand pour le climat (DKK), la teneur en CO2 de l’atmosphère continue d’augmenter, malgré l’effondrement des activités économiques causées par la pandémie.

La crise actuelle liée au Coronavirus n’aura qu’un effet positif à court terme sur le bilan climatique. De plus les mesures actuelles de réduction des émissions de l´Allemagne seraient insuffisantes pour apporter une contribution appropriée à l’accord de Paris, selon le comité d’experts pour les questions de l’environnement du gouvernement allemand (SRU)

En mars, la concentration de CO2 à la station de mesure de l’Agence fédérale de l’environnement sur le sommet de la Zugspitze, le point culminant de l’Allemagne avec 2962 mètres d’altitude, a atteint pour la première fois une moyenne mensuelle de près de 418 ppm. Ce nouveau niveau record de 417,838 ppm est supérieur de près de 3 ppm à celui de 2019, et la concentration de CO2 en mois d’avril est avec 415,779 ppm également supérieure à celle de l’année dernière. Les données de la plus ancienne station de mesure du CO2, le Mauna Loa à Hawaï, confirment cette évolution. Ce que rapporte le Consortium allemand pour le climat (DKK) (voir figure) qui coordonne la recherche climatique allemande, dans une note publiée en mai 2020 /1/.

Figure : Moyenne mensuelle de la concentration du CO2 dans l´atmosphère

La crise sanitaire liée au Coronavirus n’aura qu’un effet positif à court terme

La crise mondiale sanitaire et économique s’est traduite par un effet bénéfique sur le climat avec une réduction de 8% des émissions de gaz à effet de serre en 2020 selon les premières estimations de l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE). Toutefois la teneur en CO2 de l’atmosphère a atteint un nouveau record. Cela montre qu’une seule année de réduction des émissions n’a pas d’effet tangible sur le réchauffement climatique.

Le professeur Mojib Latif, président du conseil d’administration du Consortium allemand pour le climat (DKK), déclare : « La courte pause due à la crise sanitaire est loin d’être suffisante pour orienter le développement climatique sur une voie qui correspond à l’accord de Paris sur le climat. Ce qu’il faut, c’est une réduction constante des émissions de cette ampleur dans les années à venir – sans pour autant paralyser l’économie ».

La contradiction apparente est liée au long temps de résidence du CO2 dans l’atmosphère

Le fait que la teneur en CO2 de l’atmosphère continue d’augmenter alors même que les émissions diminuent est dû au long temps de sa résidence dans l’atmosphère.

Même si les océans et les régions terrestres absorbent actuellement un peu plus de la moitié du CO2 émis par des activités humaines, le reste résidera dans l’atmosphère pendant environ un siècle.

Les mesures actuelles de réduction des émissions de l´Allemagne seraient insuffisantes

Malgré un exceptionnel développement des énergies renouvelables dans le secteur électrique, l’Allemagne n’atteindra probablement pas son objectif climatique national de réduction des émissions de gaz à effet de serre de 40 % d’ici fin 2020 par rapport à 1990.

Pour l’année en cours, les émissions devraient baisser à court terme, principalement en raison de la crise sanitaire liée au Coronavirus. Néanmoins, il est douteux que l’écart restant d’environ 56 Mt CO2éq par rapport à la valeur cible de 2020 (749 Mt CO2éq) puisse être comblé cette année. Toutefois, il ne s’agit pas d’une amélioration structurelle du système.

Dans les secteurs chaleur & refroidissement et les transports, le développement des énergies renouvelables stagne et les émissions ne baissent pas suffisamment. Dans les prochaines années l’évolution des émissions risque de stagner aussi dans le secteur électrique car il faut  remplacer d’ici 2022 la production nucléaire bas carbone restante – environ 75 TWh (2019) –  par des renouvelables.

Dans un rapport récent /2/, l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) appelle le gouvernement allemand à recentrer ses efforts sur les secteurs chaleur & refroidissement et les transports. En raison d’efforts inégaux selon les secteurs, le pays va rencontrer de fortes difficultés pour atteindre ses objectifs climatiques selon l’Agence.

La loi fédérale sur la protection du climat entrée en vigueur fin 2019 introduit pour la première fois des objectifs juridiquement contraignants pour atteindre une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 55% d’ici 2030 par rapport à 1990 /3/.

En revanche, selon le rapport 2020 du SRU (comité d’experts pour les questions de l’environnement du gouvernement allemand) et publié en mai 2020 /4/, les mesures fixées jusqu’à présent ne seraient pas suffisantes pour atteindre les objectifs climatiques d’ici 2030, et encore moins pour contribuer de manière appropriée à l’accord de Paris sur le climat.

Références

/1/ DKK (2020), Trotz Corona ist CO2 – Gehalt der Atmosphäre weiterhin auf Rekordkurs, Deutsches Klima-Konsortium e.V., en ligne : https://www.deutsches-klima-konsortium.de/de/co2konzentration.html

/2/ IEA (2020) Germany 2020. Energy Policy Review. Country report – February 2020. International Energy Agency. En ligne : https://www.iea.org/reports/germany-2020.

/3/ Allemagne-Energies (2019), Le parlement allemand adopte la loi de protection du climat (Bundes – Klimaschutzgesetz), en ligne : https://allemagne-energies.com/2019/12/29/le-parlement-allemand-adopte-le-programme-de-protection-du-climat-2030/

/4/ SRU (2020) Umweltgutachten 2020 : Für eine entschlossene Umweltpolitik in Deutschland und Europa. 14 Mai 2020. Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU). En ligne : https://www.umweltrat.de/SharedDocs/Downloads/DE/01_Umweltgutachten/2016_2020/2020_Umweltgutachten_Entschlossene_Umweltpolitik.html;jsessionid=8CD417A9543D6F0BC768244F06E5AB8B.1_cid284.

Le baromètre 3/2020 de McKinsey : Energiewende 2030 : nouveaux objectifs, nouveaux défis

Temps de lecture : 18 minph-mckinsey-925x430

Dans son baromètre 03/2020 du tournant énergétique allemand, McKinsey fait, sur la base de 15 indicateurs, une évaluation de la probabilité des objectifs pour 2030. La réalisation est incertaine pour 4 indicateurs et semble irréaliste pour 5 indicateurs.

Le bilan après presque dix ans de tournant énergétique ne donne guère de raisons au gouvernement allemand de se reposer sur ses lauriers. Le pays outre Rhin ne pourra atteindre ses objectifs de protection du climat d´ici 2030 qu’en déployant les plus grands efforts et en corrigeant sensiblement sa politique énergétique.

Cette année, l’épidémie de coronavirus n’aura qu´un effet positif à court terme sur le bilan climatique en diminuant les émissions de CO2 et la consommation d’électricité.

Les principaux défis restent l’électrification des secteurs des transports et du chauffage & refroidissement ainsi que la modernisation vacillante du réseau. En outre, il faut accélérer le développement des énergies renouvelables, ralentir la spirale des coûts et s’assurer que la sécurité d’approvisionnement d’électricité soit garantie dans l’avenir /1/, /2/.

Depuis 2012 McKinsey publie un baromètre semestriel pour analyser la progression de la transition énergétique allemande. Le cabinet s’appuie sur les trois critères du triangle énergétique : la sécurité d’approvisionnement, l’économie et la protection de l’environnement et du climat.  Le cabinet a évalué jusqu’ à maintenant 15 indicateurs sous l’angle de leur progression vers les objectifs prévus pour 2020.

Dans le dernier baromètre de mars 2020, 5 des 15 indicateurs ont été remplacés, car le gouvernement allemand a formulé entre-temps de nouveaux objectifs d’ici 2030 soit la réduction de 55 % des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030 par rapport à 1990, élément central du programme de protection du climat 2030 (Klimaschutzprogramm 2030) /3/, soit la sortie progressive du charbon d’ici 2038 /4/.

La réalisation de 5 sur 15 indicateurs semble réaliste à l´horizon de 2030 selon McKinsey

Part des énergies renouvelables à la consommation brute d´électricité

L´indicateur mesure la part des énergies renouvelables à la consommation brute d’électricité, conformément aux objectifs du gouvernement allemand soit 35% d’ici 2020 et 65% à l´horizon de 2030.

La part des énergies renouvelables à la consommation brute d’électricité a atteint presque 43% en 2019 /5/. L’indicateur est donc actuellement pleinement rempli.

Toutefois, suite au ralentissement du développement des énergies renouvelables, en particulier de l’énergie éolienne terrestre /6/, une détérioration de l’indicateur est attendue dans les années à venir. Mais selon les estimations actuelles, la réalisation de l’indicateur reste toujours réaliste dans un avenir prévisible.

Coupures de courant non prévues

L’indicateur mesure l’indice SAIDI (System Average Interruption Duration Index), soit la durée moyenne en minutes des interruptions (non prévues et hors événements exceptionnels) dans l´approvisionnement d’un consommateur final. L´indicateur est atteint à 100% si l’indice SAIDI ne dépasse pas 17 minutes.

La durée des coupures de courant a légèrement diminué en passant à 13,9 minutes en 2018 (2017 : 15,1 minutes) selon le rapport « monitoring » de 2019 de l’Agence Fédérale des Réseaux /7/.  Cela démontre une fois de plus la haute fiabilité de la sécurité de l’approvisionnement électrique. L’indicateur est actuellement pleinement rempli.

Contribution des capacités étrangères à la sécurité d’approvisionnement allemande

L’indicateur, nouvellement inclus par McKinsey, mesure la contribution possible des capacités étrangères à la sécurité d’approvisionnement allemande sous contrainte des capacités des interconnexions transfrontalières. L’indicateur est considéré comme rempli à 100 % si les pays voisins peuvent potentiellement contribuer à la sécurité d´approvisionnement en électricité de l’Allemagne.

L’atteinte voire le dépassement de l’indicateur est considérée comme réaliste car il existe actuellement une surcapacité dans les pays voisins de l’Allemagne. L´Allemagne dispose d’une capacité d’interconnexion environ 20,5 GW donc une marge largement suffisante pour faire face aux pointes de consommation avec la contribution éventuelle des capacités étrangères.

Cependant, de nombreuses fermetures simultanées des moyens de production pilotables (centrales au charbon et nucléaires) envisagées dans les pays voisins de l’Allemagne risquent de dégrader les marges de manœuvres.

Evolution des prix de l’électricité pour un site industriel moyen

L’indicateur mesure l’écart du prix de l’électricité pour un site industriel moyen en Allemagne par rapport à la moyenne de l’UE en pourcentage. Il s’agit du prix de l’électricité hors TVA et autres taxes et prélèvements récupérables pour un site industriel avec une consommation entre 20 et 70 GWh selon Eurostat.  L’indicateur est considéré comme pleinement rempli si l’écart ne dépasse pas 8,45 %.

L’indicateur est actuellement pleinement rempli. Au cours du premier semestre de 2019, l’écart des prix par rapport à la moyenne européenne (28 pays) s’élève à seulement 1,1 %.

Part des coûts de l’énergie dans le panier des dépenses des ménages

Ce nouvel indicateur mesure en pourcentage la part des coûts de l’énergie (électricité, gaz naturel, fioul, carburant et combustible divers) dans le panier des dépenses de consommation des ménages. L’indicateur est atteint à 100% si la part des coûts de l’énergie ne dépasse pas 10,1% (valeur 2009)

En 2018 la part des coûts de l’énergie s’élève à 10,2 %. Cette valeur n’est supérieure que de 0,1 % à celui de 2009, donc l’atteinte de l’indicateur est considérée comme réaliste. Toutefois, ce bon résultat s’explique par le fait que la forte hausse des prix de l’électricité a, jusqu’à présent, été presque entièrement compensée par la baisse des prix du pétrole et du gaz.

Le prix de l’électricité pour les ménages va continuer à augmenter au cours de la nouvelle décennie. Avec l’introduction d’un « prix carbone » pour les émissions de CO2 dans les secteurs des transports et de chauffage/refroidissement, les coûts des sources d’énergie telles que le fioul, le gaz naturel et le carburant devraient également augmenter à partir de 2021 et rendre plus difficile le maintien des coûts de l’énergie à une part de 10,1% dans le panier des dépenses à l’horizon de 2030.

L´indicateur « émissions de gaz à effet de serre » demande un léger besoin d’ajustement

L’indicateur mesure la réduction des émissions de gaz à effet de serre, conformément aux objectifs du gouvernement allemand soit – 40 % d´ici 2020 et – 55 % à l’horizon de 2030 par rapport à 1990.

L’indicateur est passé d’un niveau « irréaliste » à un niveau « léger besoin d’ajustement » grâce à la réduction des émissions en 2019. Selon les estimations de l’Agence Fédérale de l´environnement /5/, les émissions de de gaz à effet de serre s’élevaient à environ 805 Mt CO2éq en 2019 soit un recul d´environ 53 Mt CO2éq par rapport à 2018.

La réduction est presque exclusivement attribuable au secteur électrique (- 50 Mt CO2éq) suite à l’augmentation de la production d’électricité à partir des énergies renouvelables et à la baisse simultanée de la production à base de charbon/lignite en faveur des centrales à gaz moins émettrices en CO2.

Pour l’année en cours, les émissions devraient baisser à court terme, principalement en raison de la forte influence sur tous les secteurs de la crise sanitaire liée au coronavirus /8/. Néanmoins, il est douteux que l’écart restant d’environ 56 Mt CO2éq par rapport à la valeur cible de 2020 (749 Mt CO2éq) puisse être comblé cette année.

Toutefois, il ne s’agit pas d’une amélioration structurelle du système. Une fois l’épidémie passée, on peut s’attendre à une nouvelle augmentation des émissions.

Pour atteindre l’objectif de réduction de 55 % des émissions de CO2 d’ici 2030, les succès obtenus jusqu’à présent dans le secteur de l’électricité doivent être transférés aux secteurs des transports et de chauffage & refroidissement. Des progrès visibles sont nécessaires, surtout en ce qui concerne l’électromobilité et la modernisation de l’approvisionnement en chaleur.

Selon le gouvernement allemand, la réduction des émissions doit être réalisée principalement par l’instauration d’un système national de certificats d’émissions, c’est à dire un « prix carbone » pour les émissions de CO2 dans les secteurs des transports et de chauffage/refroidissement non couverts par le système européen d’échange de quotas d’émission.

La loi fédérale de protection du climat 2030 (Bundes – Klimaschutzgesetz), entrée en vigueur en décembre 2019, fixe en plus des objectifs juridiquement contraignants en matière d’émissions de gaz à effet de serre pour chaque année et pour chaque secteur économique à l´horizon de 2030 /9/. Si les émissions annuelles dans un ou plusieurs secteurs sont dépassées, des mesures supplémentaires seront mises en œuvre.

La réalisation de 4 indicateurs est incertaine

Bien que les 4 indicateurs soient actuellement considérés comme réalistes, ils risquent de se détériorer. En raison du resserrement significatif des objectifs et des changements structurels sur le marché allemand de l’électricité, il est déjà prévisible aujourd’hui que ces indicateurs s’écarteront selon toute probabilité de la trajectoire cible à court ou moyen terme.

Il s’agit notamment des indicateurs « Part des énergies renouvelables dans la consommation finale brute d’énergie », de l’indicateur « Part des énergies renouvelables dans le secteur chaleur & refroidissement »  ainsi que des indicateurs «  nombre d’emplois dans le secteur des énergies renouvelables » et la « sécurité d’approvisionnement en électricité ».

Part des énergies renouvelables dans la consommation finale brute d’énergie

L’indicateur mesure la part des énergies renouvelables dans la consommation finale brute d’énergie conformément aux objectifs du gouvernement allemand soit 18 % d´ici 2020 et 30 % à l´horizon de 2030.

La part des énergies renouvelables dans la consommation finale brute d’énergie s’élevait à 17,1 % /10/ en 2019 donc à la portée de l’objectif de 18 % fixé pour 2020. D’ici 2030, cependant, la part des énergies renouvelables devrait augmenter deux fois plus vite pour atteindre l’objectif de 30 %.

Le développement des énergies solaire et éolienne ne suffira plus à lui seul pour y parvenir. Il faudra pour cela progresser dans l’électrification des secteurs des transports et du chauffage & refroidissement en particulier (sector coupling). Au moins sept, idéalement dix millions de véhicules électriques devraient circuler sur les routes allemandes d’ici 2030. Toutefois, il n’existe pas d’objectifs concrets comparables pour le secteur de chauffage & refroidissement – à l’exception de l’objectif « part des énergies renouvelables ».

Part des énergies renouvelables dans le secteur chaleur & refroidissement

L’indicateur mesure la part des énergies renouvelables dans le secteur chaleur & refroidissement conformément aux objectifs du gouvernement allemand soit 14 % d´ici 2020 et 27 % à l´horizon de 2030.

Avec une part de 14,5 % en 2019 l’indicateur a déjà dépassé l’objectif de 14 % pour 2020. Cependant, seul un facteur d’augmentation minimale de 1,2 par rapport à 2010 a été spécifié pour 2020. En fait, l’Allemagne a fait du surplace dans la décarbonisation de ce secteur au cours des dix dernières années. Pour atteindre le nouvel objectif de 27 % fixé pour 2030, la part des énergies renouvelables dans ce secteur devrait désormais augmenter presque d’un facteur 2 au cours de la prochaine décennie. Il est incertain que les mesures prévues par le gouvernement soient suffisantes pour réaliser cette accélération.

Nombre d´emplois dans le secteur des énergies renouvelables

L’indicateur mesure le nombre d’emplois dans le secteur des énergies renouvelables. L’indicateur est considéré comme pleinement rempli si le nombre d’emplois dépasse les 322 100 (valeur de 2008).

Evolution : Tendance négative de 2012 à 2015 principalement due au déclin de l’industrie solaire allemande. De 2015 à 2016, le nombre des emplois a augmenté d’environ 100 000.

En 2018, il y avait 291 000 emplois dans le secteur, soit environ 48 000 de moins qu’en 2016, date de la dernière publication officielle.

Bien que l’atteinte de l’indicateur (322 100 emplois d’ici 2030) reste encore réaliste, on attend une baisse du nombre des emplois dans l’industrie éolienne en raison du ralentissement du développement en 2019.

Sécurité d’approvisionnement en électricité 

L’indicateur mesure les marges restantes lors de la pointe hivernale. L’indicateur est considéré comme pleinement rempli si la capacité réellement disponible dépasse la consommation lors de la pointe.

Selon le bilan prévisionnel des GRT allemands /11/ le pays dispose actuellement de suffisamment de capacité disponible pour faire face à la situation la plus tendue même en considérant le solde des échanges électriques comme nul.

Toutefois, l’abandon progressif de l’énergie nucléaire d’ici la fin de 2022 et la sortie progressive prévue du charbon/lignite réduiront les marges restantes sans la construction de nouvelles centrales à cogénération au gaz. Selon les calculs de simulation du marché de l’électricité effectués par McKinsey, jusqu’à 17 GW de capacité supplémentaire de centrales électriques seraient nécessaires d’ici 2030 pour répondre à la demande de consommation lors de la pointe hivernale.

En absence d’un ajustement de la capacité des moyens pilotables, l’Allemagne devrait intégrer la contribution des interconnexions pour garantir l’équilibre offre-demande d’électricité dans certaines situations les plus tendues. L’Allemagne serait donc tributaire de la disponibilité des capacités étrangères et des interconnexions transfrontalières.

La réalisation de 5 indicateurs semble irréaliste à l’horizon de 2030

Modernisation des réseaux de transport

L´indicateur mesure la modernisation des réseaux de transport en km sur la base des projets de l´Agence Fédérale des Réseaux (Bundesnetzagentur). Selon la programmation actuelle /12/ de développement des réseaux de transport, 7656 km sont prioritaires (lignes nouvelles et renforcement des lignes existantes). L’indicateur sera considéré comme pleinement rempli lorsque 3657 km auront été achevés d’ici 2020 et l’achèvement global est atteint d’ici 2030.

Fin 2019 environ 1278 km étaient réalisés. L’indicateur reste donc actuellement dans la catégorie « irréaliste ».

En raison des importants retards, l’Agence fédérale des réseaux a repoussé les dates d’achèvement de nombreux projets. Les objectifs de développement des réseaux de transport ne peuvent être atteints de manière réaliste au rythme actuel. Ce n’est qu’à partir de 2025 que les dates d’achèvement se rapprocheront à nouveau des objectifs initiaux.

Toutefois, cela exigera des efforts considérables : la réalisation de plus de 2 200 km est prévue pour la seule année 2025 – une tâche gigantesque. La lente modernisation des réseaux de transport est un signal d’alarme sérieux pour la progression de l’ensemble du tournant énergétique, car sans une infrastructure de réseau suffisante, l’électricité renouvelable ne peut pas atteindre le consommateur final.

Depuis fin 2016, seuls environ 164 km ont été construits chaque année ; cependant, même avec le nouveau calendrier, une construction de 990 km par an sera nécessaire d’ici la fin 2025, un facteur 6 par rapport au rythme de progression de la période précédente, ce qui semble actuellement irréaliste.

En outre, suite au nouvel objectif d´une part de 65% d´énergies renouvelables à la consommation d´électricité d´ici 2030, il faut se poser la question du relèvement des besoins d’extension des réseaux électriques de transport. Selon les études actuelles il faudrait ajouter environ 3600 km / 8 /. 

Réduction de la consommation d’énergie primaire

L’indicateur mesure la réduction de la consommation d’énergie primaire en Petajoule (PJ) conformément aux objectifs du gouvernement allemand soit – 20 % d´ici 2020 (11504 PJ) et   – 30 % d´ici 2030 (10066 PJ) par rapport à 2008 (14380 PJ) /9/.

Malgré une réduction de la consommation d’énergie primaire à 12832 PJ en 2019 (2018 : 13102 PJ) /5/, l’objectif de 11504 PJ pour 2020 est hors de portée. Au cours de la dernière décennie, la consommation d’énergie primaire a diminué d’environ 155 PJ/an. Cette réduction devrait maintenant passer à 250 PJ/ an – soit 60% de plus par an – pour atteindre l’objectif de 2030 ce qui semble irréaliste.

Nombre des véhicules électriques

L’indicateur mesure le stock actuel de véhicules électriques, hybrides rechargeables et de véhicules électriques à pile à combustible en Allemagne. L’indicateur est pleinement atteint si au moins 7 millions de véhicules électriques sont immatriculés d’ici 2030.

L’indicateur est actuellement hors de portée. Au second semestre 2019, le nombre de véhicules électriques n’a augmenté que d’environ  43 000, passant à 212 574. Cependant, si l’on applique l’interpolation linéaire, il aurait fallu augmenter le nombre des véhicules électriques à 466 755 pour atteindre l’objectif 2030.

2020 sera une année importante pour la poursuite du développement du marché de l’électromobilité car de nombreux constructeurs lancent de nouveaux modèles pour le marché de masse.

Taux entre coûts de stabilisation du réseau et production d’énergies renouvelables intermittentes

L’indicateur mesure le taux entre les coûts de stabilisation du réseau (Redispatching, Feed-in management (EinsMan) des énergies renouvelables, centrales de réserve) en Euros et les MWh d’électricité produite à partir d’énergies renouvelables intermittentes (éolien, solaire). L’indicateur est considéré comme pleinement rempli si le taux ne dépasse pas 1 €/MWh  (valeur 2008).

Le taux a encore augmenté en passant de 9,3 € par MWh en 2018 à 10,8 € par MWh au premier semestre 2019. L’indicateur reste donc dans la catégorie « irréaliste ».

Prix de l’électricité pour les ménages

L’indicateur mesure l’écart du prix de l’électricité pour un ménage moyen en Allemagne par rapport à la moyenne de l’UE en pourcentage. L’indicateur est considéré comme pleinement rempli si l’écart ne dépasse pas 25,5 %.

Le prix moyen de l’électricité pour un ménage allemand, toutes taxes et prélèvements compris, est le plus élevé de l’UE. Selon Eurostat, l’écart par rapport à la moyenne de l’UE (28 pays) s’élève à 44 % au premier semestre 2019 pour un ménage avec une consommation annuelle entre 2500 et 5000 kWh.

L’atteinte de l’indicateur reste irréaliste en permanence.

Conclusion

Le bilan de la politique énergétique allemande au cours de la dernière décennie n’est pas très brillant. De nombreux objectifs fixés par les politiciens n’ont pas été atteints. On ne parle pratiquement plus aujourd’hui – même au niveau international – de l’Allemagne comme d’un pionnier de la transition énergétique.

L’horloge tourne pour mettre en œuvre le tournant énergétique à l’horizon de 2030. Il y a beaucoup à faire et le temps pour apporter les changements nécessaires est compté.

Des nombreux chantiers restent ouverts. Dans le domaine de la protection du climat, l’Allemagne n’a toujours pas réussi à réduire suffisamment ses émissions de gaz à effet de serre. Les retards s´accumulent dans la modernisation des réseaux de transport et l´électrification du secteur des transports. Le développement de l’énergie éolienne terrestre est actuellement au point mort.

Bien que l’Allemagne soit toujours à un niveau élevé en termes de sécurité d’approvisionnement, il y a de plus en plus de signes de risques de dégradation des marges dans l’avenir. En termes de performance économique, l’Allemagne n’atteint toujours pas ses objectifs : les consommateurs allemands continuent de payer leur électricité beaucoup plus cher que leurs voisins européens.

Ce sont des défis gigantesques qui ne peuvent pas être reportés et auxquels la politique doit trouver rapidement des réponses concrètes.

Références

/1/ McKinsey (2020) : „Energiewende-Index“, En ligne : https://www.mckinsey.de/branchen/chemie-energie-rohstoffe/energiewende-index

/2/ McKinsey (2020) : Energiewende 2030: Neue Ziele, neue Herausforderungen, Energiewirtschaftliche Tagesfragen 70. Jg. (2020) Heft 3, en ligne : https://www.mckinsey.de/~/media/mckinsey/locations/europe%20and%20middle%20east/deutschland/news/presse/2020/2020-03-24%20energiewende%20index/et_ewi_mrz%202020.ashx

/3/ Allemagne-Energies (2019) : Le parlement allemand adopte le programme de protection du climat 2030, en ligne : https://allemagne-energies.com/2019/12/29/le-parlement-allemand-adopte-le-programme-de-protection-du-climat-2030

/4/ Allemagne-Energies (2020) : La sortie du charbon coûtera 50 Mrds d´Euros – le Conseil des ministres allemand approuve le projet de loi (Kohleausstiegsgesetz) le 29 janvier 2020, en ligne : https://allemagne-energies.com/2020/02/03/la-sortie-du-charbon-coutera-50-milliards-deuros-le-conseil-des-ministres-allemand-approuve-le-projet-de-loi-kohleausstiegsgesetz-le-29-janvier-2020/

/5/ Allemagne-Energies (2020) : Allemagne – l´essentiel des résultats énergétiques 2019, en ligne : https://allemagne-energies.com/2020/01/12/allemagne-lessentiel-des-resultats-energetiques-2019/

/6/ Allemagne-Energies (2020) : Bilan 2019 de l´éolien en Allemagne, en ligne : https://allemagne-energies.com/2020/02/11/bilan-2019-de-leolien-en-allemagne/

/7/ BNetzA (2019) Monitoringbericht 2019. Bundesnetzagentur. En ligne : https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/DatenaustauschundMonitoring/Monitoring/monitoring-node.html.

/8/ Allemagne-Energies (2020) : L´Allemagne atteindra-t-elle son objectif climatique 2020 grâce à l´hiver doux et l´épidémie de coronavirus ? En ligne :

https://allemagne-energies.com/2020/03/22/lallemagne-atteindra-t-elle-son-objectif-climatique-2020-grace-a-lhiver-doux-et-lepidemie-de-coronavirus/

/9/ Allemagne-Energies : Le tournant énergétique allemand, en ligne : https://allemagne-energies.com/tournant-energetique/

/10/ BMWi, Zeitreihen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland. En ligne : https://www.erneuerbare-energien.de/EE/Navigation/DE/Service/Erneuerbare_Energien_in_Zahlen/Zeitreihen/zeitreihen.html.

 /11/ Netztransparenz.de (2020) Bericht der deutschen Übertragungsnetzbetreiber zur Leistungsbilanz 2018-2022, en ligne : https://www.netztransparenz.de/portals/1/Bericht_zur_Leistungsbilanz_2019.pdf

/12/ BNetzA (2020) Leitungsvorhaben, en ligne : https://www.netzausbau.de/leitungsvorhaben/de.html

 

 

Le développement de l´éolien maritime dans la partie allemande de la Mer du Nord tributaire de l’effet de sillage

Temps de lecture : 7 min

Le développement des parcs éoliens maritimes constitue l’une des priorités en Allemagne pour promouvoir les énergies renouvelables. Fin 2019, la puissance installée s´élève à environ 7,5 GW (Mer du Nord et Mer Baltique) selon /1/.  L’objectif de développement des éoliennes maritimes a été porté de 15 à 20 GW en 2030 avec l´adoption du programme de protection du climat 2030 (Klimaschutzprogramm 2030) en octobre 2019.

Les différents scénarios prévoient une puissance nominale de 45 à 70 GW dans la partie allemande (Baie Allemande) de la Mer du Nord d’ici 2050. Avec une production d’électricité de 180 à 280 TWh, cela devrait permettre de couvrir entre un tiers et la moitié de la consommation actuelle d’électricité.

Une étude publiée par le think tank Agora Energiewende en mars 2020 /2/ conclut que les parcs éoliens allemands devraient être construits non seulement dans la Baie Allemande mais aussi dans des zones plus éloignées, autrement le facteur de charge pourrait baisser de 15 % à 20 % à cause de l’effet de sillage.

Fig 1 Wake effect_1
Figure 1 : Effets de sillages sur un parc éolien en Mer du Nord /3/

A l’arrière d’une éolienne, un sillage se développe (voir figure 1) et la vitesse moyenne du vent est diminuée entrainant notamment une baisse de production des éoliennes environnantes.

L’effet de sillage est plus important pour les éoliennes maritimes que sur terre suite à la densité de puissance nominale prospectée beaucoup plus élevée (la densité de puissance prospectée est de l’ordre de 10 MW par km² en mer contre moins de 0,5 MW par km2 en moyenne en 2018 sur terre) et des turbulences atmosphériques plus fortes sur terre entraînent une meilleure récupération de l’énergie qu´en mer /2/.

Le développement des parcs éoliens terrestres et maritimes constitue l’une des priorités

Les objectifs de l´Allemagne de réduction de gaz à effet de serre nécessitent un développement massif des énergies renouvelables dont le développement des parcs éoliens terrestres et maritimes constitue l’une des priorités.

Selon les différentes hypothèses /2/, notamment en tenant compte des besoins futurs en hydrogène, la production annuelle totale d’électricité à partir de l’énergie éolienne en 2050 pourrait se situer entre 470 et 750 TWh. Cela signifie une multiplication d´un facteur 4 à 6 par rapport à la production en 2019. Sur cette quantité, 220 à 520 TWh pourraient être produits par l’éolien terrestre, et 180 à 280 TWh par l’éolien maritime (voir figure 2).Fig 2 Potential

Figure 2 : Besoins futurs de la production annuelle d’électricité à partir de l’énergie éolienne

Analyse de l´effet de sillage sur le développement de l’éolien maritime dans la Baie Allemande de la Mer du Nord

Dans une récente étude « Making the Most of Offshore Wind – Re-Evaluating the Potential of Offshore Wind in the German North Sea » /2/, commandée par le think tank Agora Energiewende et réalisée par l’Université technique du Danemark et l’Institut Max Planck de biogéochimie, une analyse de l’effet de sillage sur le développement de l´éolien maritime dans la Baie Allemande (Deutsche Bucht), a été effectuée sur la base de modèles de simulation.

La figure 3 montre la Baie Allemande (zone bleue) avec des parcs d´éoliennes maritimes dans la zone 1 (2767 km²) proche du rivage (vert) et des parcs prospectés dans la zone 2 (4473 km²) plus lointaine (rose). La surface et le périmètre sont indiqués pour chaque parc.

Fig 3 Deutsche Bucht_1
Figure 3 : Baie Allemande en Mer du Nord – surface et périmètre de chaque parc d´éoliennes construit ou envisagé /2/

Les études menées par différentes organisations /2/ prévoient une puissance nominale d´éoliennes maritimes de 45 à 70 GW dans la Baie Allemande à l´horizon de 2050.

L´effet de sillage a été évalué pour différents scénarios de puissances nominales dans la Baie Allemande.  Sous l´hypothèse de caractéristiques d’une éolienne de 12 MW et différentes densités de puissance nominale installée, allant de 5 MW/km2 à 20 MW/km2, on obtient une fourchette de puissance totale possible entre 14 GW et 145 GW, ce qui correspond à un total d’environ 1 200 à 12 000 éoliennes de 12 MW chacune.

L´effet de sillage a été obtenu à partir de deux modèles de simulation : l´une « KEBA » (Kinetic Energy Budget of the Atmosphere) est simple et rapide, et l´autre « WRF » (Weather Research and Forecast model) est très complexe et nécessite une grande puissance de calcul pour effectuer les simulations. Néanmoins, les deux modèles montrent un niveau de concordance remarquable dans le degré global de réduction des rendements suite au sillage.

La figure 4 montre à titre d´exemple les résultats pour la zone 1 (2767 km2) et la zone 1 + 2 (7240 km2) obtenus par le modèle de simulation « KEBA ».

Fig 4 Ausbeute
Figure 4 Résultats de simulation de l´effet de sillage obtenus par le modèle « KEBA » (Kinetic Energy Budget of the Atmosphere)

Actuellement 6,5 GW sont installés dans la Baie Allemande de la Mer du Nord et environ 1 GW en Mer Baltique /1/. Le nombre d´heures équivalent pleine puissance des éoliennes maritimes se situait autour de 3600 h en 2019.

Pour une densité de puissance prospectée de l’ordre de 10 MW par km² ce qui correspond à 28 GW d´éoliennes installées sur la zone 1 (~ 2 800 km²), le rendement tomberait à environ 3 450 heures équivalentes pleine puissance soit une production annuelle d’électricité à près de 100 TWh de. La puissance prospectée de 72 GW sur les zones 1 et 2 (~7 200 km²), correspondant également à une densité de 10 MW par km², réduirait le nombre d´heures équivalentes pleine puissance à environ 3 000 heures par an, soit une production annuelle d’électricité à près de 220 TWh.

La capacité supplémentaire de 44 GW n´ajouterait que 120 TWh aux 100 TWh produits par les 28 GW. On est donc loin des quelque 260 TWh par an que l´on pourrait espérer d´une puissance nominale de 72 GW et en admettant le nombre d´heures équivalent pleine puissance actuellement observé dans la Baie Allemande.

Conclusion

En tenant compte des besoins de la production d’électricité à partir des éoliennes maritimes allant de 180 à 280 TWh à l´horizon de 2050, l´étude conclut que l’effet de sillage pourrait avoir un impact significatif sur le nombre d’heures équivalent pleine puissance et doit donc être pris en compte pour la planification future.

Les auteurs de l´étude proposent d´étendre l’installation des parcs supplémentaires d´éoliennes maritimes sur une plus grande surface en coopération avec les pays voisins de l’Allemagne. Ils préconisent en outre d’étudier plus en détail des effets locaux de sillage qui pourraient être non-négligeables sur les facteurs de charge des parcs d’éoliennes terrestres et maritimes.

Références

/ 1 / Deutsche Windguard (2020) Status des Offshore Windenergieausbaus in Deutschland, Jahr 2019, en ligne : https://www.windguard.de/jahr-2019.html

/2/ Agora Energiewende, Agora Verkehrswende, Technical University of Denmark and Max-Planck-Institute for Biogeochemistry (2020): Making the Most of Offshore Wind: Re-Evaluating the Potential of Offshore Wind in the German North Sea, en ligne : https://www.agora-energiewende.de/fileadmin2/Projekte/2019/Offshore_Potentials/176_A-EW_A-VW_Offshore-Potentials_Publication_WEB.pdf

/3/ BSH (2018) Anhörungstermin zum Vorentwurf des Flächenentwicklungsplans, den Entwürfen der Untersuchungsrahmen und der Stellungnahme der Übertragungsnetzbetreiber, Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, en ligne : https://www.bsh.de/DE/THEMEN/Offshore/Meeresfachplanung/Flaechenentwicklungsplan/_Anlagen/Downloads/Erste_KR/Flaechenentwicklungsplan_2019_Praesentation_Anhoerungstermin.pdf?__blob=publicationFile&v=5

Les énergies renouvelables couvrent plus de la moitié de la consommation d´électricité au 1er trimestre 2020

Temps de lecture : 3 min

Au cours du premier trimestre 2020, les énergies renouvelables ont couvert pour la première fois environ 52 % de la consommation intérieure brute d’électricité en Allemagne grâce à une combinaison d’effets spéciaux /1/.  Le « record de production d´éolien » de février a été suivi par un nombre élevé d’heures d’ensoleillement en mars. En outre, la consommation d’électricité a diminué avec 148 TWh d’un point par rapport à la même période de l’année dernière (151 TWh) suite à une économie atone et un déclin de l´activité industrielle au cours de la dernière semaine de mars en raison de l´épidémie du coronavirus.

La production brute d’électricité (voir figure) a atteint les 158 TWh, soit une baisse de près de 7 % par rapport à la même période l’année dernière (1er  trimestre 2019 : 169 TWh).

Production brute
Figure : production brute d´électricité au 1er trimestre 2020 selon /1/ (données entre parenthèses pour le 1er trimestre 2019)

La priorité accordée aux énergies renouvelables et les fermetures de centrales conventionnelles fin 2019 ont permis aux énergies renouvelables d´atteindre une part de presque 49% à la  production brute au 1er trimestre 2020 (~ 40 % au 1er trimestre 2019). Au total, environ 77 TWh ont été produits à partir des énergies renouvelables (1er trimestre 2019 : 67,1 TWh). Près de 43 TWh provenaient de l’éolien terrestre, plus de 11 TWh de la biomasse, 9 TWh  de l’éolien offshore, 7 TWh du photovoltaïque et 5 TWh de l’hydroélectricité. Le reste provenait des déchets biogènes et l’énergie géothermique.

Environ 81 TWh ont été produits à partir de sources conventionnelles, soit une baisse de 20% par rapport à la même période de l´année précédente (101,9 TWh). Outre les effets spéciaux décrits ci-dessus, le fait que la centrale nucléaire de Philippsburg 2 d’une capacité de 1400 MW a été arrêtée définitivement fin 2019 /2/ et que des centrales au lignite d’une capacité de 760 MW ont été transférées en réserve de sécurité, c´est-à-dire ne participent plus au marché, ont conduit à la baisse de production.

Compte tenu de ces effets spéciaux, il est toutefois trop tôt de faire une prévision pour l’année 2020 d’autant plus que le premier trimestre affiche régulièrement une part d’énergie renouvelable plus élevé en raison des conditions météorologiques.

Références

/1/ BDEW (2020), Erneuerbaren-Anteil wegen großer Sondereffekte erstmals bei 52 Prozent, en ligne : https://www.bdew.de/presse/presseinformationen/erneuerbaren-anteil-wegen-gro%C3%9Fer-sondereffekte-erstmals-bei-52-prozent/

/2/ Allemagne-Energies (2020), Allemagne – l´essentiel des résultats énergétiques 2019, en ligne : https://allemagne-energies.com/2020/01/12/allemagne-lessentiel-des-resultats-energetiques-2019/

L´Allemagne atteindra-t-elle son objectif climatique 2020 grâce à l´hiver doux et l´épidémie de coronavirus ?

Temps de lecture : 5 min

Selon le think tank AGORA Energiewende, les émissions de gaz à effet de serre pourraient diminuer de 40 à 45 % en 2020 par rapport à 1990 principalement en raison de l´épidémie de coronavirus. Sous cette hypothèse l´Allemagne atteindrait son objectif de 2020, soit une réduction de 40% des émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990. Cependant, il est à craindre que les émissions rebondissent après l´effet exceptionnel de l´épidémie et qu´il y ait en plus une réticence à investir dans la protection du climat.

Les émissions de gaz à effet de serre ont reculé à 805 Mt CO2éq en 2019 en Allemagne. Cela correspond à une réduction de 35,7 % par rapport à 1990 /1/.

Agora Energiewende /2/ a estimé l´évolution possible des émissions de gaz à effet de serre en 2020 pour les secteurs de l´énergie, l’industrie, les transports, l´agriculture et les bâtiments en tenant compte de l´hiver très doux et de l’effet exceptionnel de l´épidémie de coronavirus.

Le think tank s´attend à ce que les émissions diminuent d’au moins 50 Mt CO2éq en 2020 par rapport à 2019. Selon l´évolution de l’épidémie de coronavirus, la réduction pourrait même atteindre 120 Mt CO2éq, ce qui représenterait une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 40 à 45 % par rapport à 1990. Dans un scénario moyen, la réduction serait de 80 Mt CO2éq par rapport à l’année précédente soit 42 % par rapport à 1990.

Indépendamment de l´épidémie de coronavirus, l´hiver très doux et venteux du début de l’année 2020 est déjà à l´origine de réductions des émissions. A la forte production d’énergie éolienne se sont ajoutés le faible prix du gaz et le prix de CO2 encore relativement élevé au début de l´année soit entre 20 et 25 Euros par tonne de CO2. Par voie de conséquence, pour les deux premiers mois de 2020, l´électricité produite par les centrales à charbon/lignite a diminué d´un tiers par rapport à la même période de l’année précédente. De plus, le temps doux a également conduit à une consommation d´électricité plus faible pour le chauffage.

Selon les statistiques de l´Agence Fédérale d´Environnement /3/, les énergies renouvelables ont produit en janvier et février 2020 au total 51,2 TWh soit une augmentation de 10,2 TWh par rapport à la période de l´année précédente (voir figure).

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Figure : Production d’électricité à partir d’énergies renouvelables par mois (2019 et 2020)

Le mois de février 2020, très venteux, a établi un nouveau record de production d´électricité à partir des énergies renouvelables avec plus de 28 TWh ce qui correspond à presque 60% de la production totale du mois.

Les éoliennes à terre et en mer ont produit en janvier et février près de 37 TWh. En comparaison, la production des centrales photovoltaïques n’était que de 6,4 TWh en raison de la saisonnalité.

Si l´on extrapole une évolution des conditions météorologiques similaire à celle de 2019 pour le reste de l´année 2020, les émissions de gaz à effet de serre diminueraient de l´ordre de 20 Mt CO2éq par rapport à 2019, même sans tenir compte de l´épidémie de coronavirus, en raison des effets des premières semaines de l´année (hiver chaud, forte production d’énergie éolienne, prix faible du gaz).

Pour le reste de l´année, cela dépendra de la durée de l’épidémie de coronavirus et des effets qu’elle aura. L´épidémie pourrait entraîner une réduction des gaz à effet de serre de 30 à 100 Mt CO2éq supplémentaires. Les émissions diminueraient notamment dans le secteur des transports en raison de la baisse du trafic de passagers, tout comme la consommation d’électricité et de gaz naturel en raison des répercussions économiques de l´épidémie.

On peut cependant supposer qu’il s´agit d’un effet exceptionnel et que les émissions rebondiront après l´épidémie de coronavirus d´autant plus que les centrales nucléaires seront définitivement arrêtées d´ici 2022, soit une perte d´environ 75 TWh bas carbone.

Il est également légitime de craindre que le gouvernement, très occupé à combattre les effets de la récession induite par l´épidémie, soit enclin à « déprioriser » la protection du climat, d´autant que les caisses des investisseurs risquent d´être vides.

Références 

/1/ Allemagne-Energies (2020), Allemagne – l´essentiel des résultats énergétiques 2019, en ligne : https://allemagne-energies.com/2020/01/12/allemagne-lessentiel-des-resultats-energetiques-2019/

/2/ AGORA Energiewende (2020) „Corona-Krise und milder Winter lassen Deutschland Klimaziel für 2020 erreichen“, en ligne : https://www.agora-energiewende.de/presse/neuigkeiten-archiv/corona-krise-und-milder-winter-lassen-deutschland-klimaziel-fuer-2020-erreichen-1/

/3/ Umweltbundesamt (2020), Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien Statistik (AGEE Stat) „Monatsbericht zur Entwicklung der erneuerbaren Stromerzeugung und Leistung in Deutschland“, Stand: 12.03.2020, en ligne :  https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/372/dokumente/agee-stat_monatsbericht_03-2020.pdf

 

Le tournant énergétique en Allemagne fait du surplace selon le dernier rapport de l´Union Economique Bavaroise

Temps de lecture : 5 min

Le tournant énergétique en Allemagne fait du surplace. L’approvisionnement en électricité est assuré pour les prochaines années, mais seulement de justesse dans le sud de l’Allemagne. Presque tous les indicateurs de progrès sont au rouge, la plupart des objectifs principaux à l´horizon 2020 ne seront pas atteints. C’est le résultat du 8e rapport annuel publié par l´ Union Economique Bavaroise sur l’évolution du tournant énergétique en Allemagne et en Bavière.

Pour la 8e fois consécutive, le bureau d´étude Prognos a établi pour le compte de l´ Union Economique Bavaroise (vbw – Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft), un bilan d´étape sur le tournant énergétique en Allemagne et en Bavière /1/, /2/. Le bilan, publié début février 2020 sur la base des dernières données validées de l’année 2018, prend en compte quatre catégories pour l’évaluation des progrès réalisés : la sécurité d’approvisionnement, le prix abordable (coûts d´électricité), l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables ainsi que l´impact environnemental.

Le résultat est plutôt décevant. Sur la base des données de 2018, la plupart des objectifs principaux à l´horizon 2020 ne seront pas atteints (voir figure).

Bilan TE vbw
Figure : Bilan d´étape du Tournant Energétique – Écarts par rapport aux objectifs pour 2020

Sécurité d´approvisionnement  

L’approvisionnement en électricité est actuellement assuré. Cependant, le développement du réseau est en retard par rapport au planning /3/. Les tracés nord – sud en courant continu ne seront pas disponibles avant 2025. Le retard pris dans le développement du réseau, lequel n’arrive pas à suivre le rythme auquel se développent les éoliennes et le photovoltaïque, a provoqué  une hausse importante des interventions des gestionnaires des réseaux allemands pour stabiliser le réseau et éviter des coupures de courant. Ces mesures coûteuses (environ 1,44 Mrds d´€ en 2018) pèsent sur le prix de l’électricité par le biais du tarif d´utilisation du réseau.

Le retard sur le développement du réseau de transport nord-sud pourrait, à partir de 2022 (arrêt du nucléaire), entraîner des goulets d’étranglement en matière d´approvisionnement en électricité en Allemagne du sud où réside une partie importante de l’industrie et donc de la consommation électrique.

Prix abordable (Coûts d‘électricité)

Le prix de l’électricité pour les ménages allemands continue d´être parmi les plus chers en Europe/4/. Son évolution depuis 2010 est nettement supérieure à l’indice des prix à la consommation.

Comme les prix évoluent différemment selon les catégories de consommation, une image différenciée se dégage pour le prix du kWh de l´industrie non privilégiée. Dans l’ensemble, cet indicateur fait cependant l’objet d’une évaluation critique. Il est donc impératif que la taxe sur l’électricité soit ramenée au minimum européen afin de maintenir la compétitivité des entreprises. De plus il faudrait des allègements supplémentaires dans le cadre de la sortie progressive des centrales à charbon/lignite.

L´industrie électro – intensive est protégée sous la forme d´un dégrèvement partiel du soutien aux énergies renouvelables et conserve un tarif compétitif ayant pour but de préserver sa compétitivité internationale.

Efficacité énergétique et énergies renouvelables

L´évolution de la consommation brute d´électricité (-10% d´ici 2020 par rapport à 2008) et de la consommation énergétique primaire (- 20% d´ici 2020 par rapport à 2008) est loin derrière les objectifs. Cela est aussi valable pour la productivité énergétique (ratio « PIB /consommation finale d´énergie »  en M€/tep). Selon le concept énergétique du gouvernement fédéral /5/, une augmentation annuelle de 2,1% a été prévue. En 2018, le niveau correspondant était inférieur de plus de 14 % à la trajectoire cible.

Seul le rythme de développement des énergies renouvelables dans le secteur électrique est élevé et a déjà dépassé l´objectif de 2020.

Impact environnemental

Bien que les émissions de gaz à effet de serre en Allemagne aient diminué de 4,5 % en 2018 par rapport à l’année précédente, les émissions ont été bien supérieures à la trajectoire cible et ce pour la neuvième année consécutive.

Dans l’ensemble, le développement en matière environnementale est négatif. Au cours des cinq dernières années, les émissions de gaz à effet de serre se sont de plus en plus éloignées de la trajectoire visée. Bien que la réduction des émissions dans l’industrie énergétique soit disproportionnément élevée par rapport à d’autres secteurs, elle est plus que compensée par de faibles réductions dans l’industrie, l’agriculture et les transports.

L´objectif national d´une réduction de 40% des gaz à effet de serre par rapport à 1990 est actuellement hors de portée.

Conclusion

Ces dernières années, les progrès du tournant énergétique ont été beaucoup plus lents que ne l’exigent les objectifs à l´horizon 2020. En particulier, le développement du réseau, absolument nécessaire pour garantir l’approvisionnement en électricité et la distribution économiquement rentable des énergies renouvelables, a été fortement retardé. Dans l’industrie, les secteurs du bâtiment et des transports, la mise en œuvre de l’efficacité énergétique et l’introduction de moyens de production de chaleur et de systèmes de propulsion alternative à faible ou à zéro émission progresse plus lentement que nécessaire pour atteindre les objectifs 2020.

Références

/1/ vbw (2020) Energie und Klima. 8. Monitoring der Energiewende. Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft e.V. En ligne : https://www.vbw-bayern.de/Redaktion/Frei-zugaengliche-Medien/Abteilungen-GS/Wirtschaftspolitik/2020/Downloads/vbw_8._Monitoring_der_Energiewende_Januar_2020.pdf.

/2/ Prognos (2020) 8. Monitoring der Energiewende, https://www.prognos.com/presse/news/detailansicht/1898/b497e09364ad812178da45ba6bc364f2/

/3/ Allemagne-Energies (2020), Énergies renouvelables : de nombreux défis. En ligne : https://allemagne-energies.com/energies-renouvelables/

/4/ Allemagne-Energies (2020) Bilans énergétiques : Comparaison Allemagne et France. En ligne : https://allemagne-energies.com/bilans-energetiques.

/5/ Allemagne-Energies (2020),  Le tournant énergétique allemand. En ligne : https://allemagne-energies.com/tournant-energetique.

 

 

 

Bilan 2019 de l´éolien en Allemagne

Temps de lecture : 7 min

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Navire d’installation « Innovation », Source : Photo Rolf Otzipka, Siemens Gamesa et EnBW

Le bureau d´étude Deutsche WindGuard a publié récemment le bilan 2019 de l’éolien terrestre /1/ et de l’éolien en mer /2/ sur le territoire allemand. Le texte ci-dessous résume les points les plus importants.

Fin 2019, le parc éolien atteint en Allemagne une puissance de 61,4 GW raccordée au réseau, soit 53,9 GW d´éolien terrestre (29 456 éoliennes) et 7,5 GW d´éolien en mer (1469 éoliennes). La production brute totale s´élève à 128 TWh dont 103,7 TWh pour les éoliennes terrestres et 24,3 TWh pour les éoliennes en mer /3/.

Éolien terrestre

Au 31 décembre 2019, le parc éolien terrestre atteint en Allemagne une puissance raccordée de 53 912 MW, soit 29 456 éoliennes.

Au cours de l’année 2019, 325 installations éoliennes y compris le repowering de 50 installations représentant une puissance de 1078 MW ont été raccordées au réseau. En tenant compte du déclassement de 82 installations d’une puissance de 97 MW, le cumul net en 2019 s´élève à 243 installations éoliennes représentant au total 981 MW.

Il s´agit d´une des plus faibles augmentations annuelles de l’histoire du développement de l’énergie éolienne terrestre (voir figure 1). A titre de comparaison, entre 2009 et 2018 l’augmentation annuelle moyenne de la puissance a été de 3,1 GW.

Fig 1 Zubau 2019 Wind Land
Figure 1 Evolution de la puissance des éoliennes terrestres raccordées sur le territoire allemand selon /1/

Depuis 2018 on observe une baisse concernant les volumes offerts et attribués à l´éolien terrestre qui s´est intensifiée en 2019 /4 /. Malgré un volume des appels d’offres de 3 675 MW en 2019, seulement 50% soit 1846 MW ont reçu l´adjudication. Les volumes des appels d’offres non attribués en 2019 seront ajoutés au volume des appels d’offres dans les années suivantes. A moins que la situation ne s´améliore, l´objectif du gouvernement d´un doublement de la capacité de l´éolien terrestre à l´horizon 2030 pourrait être en danger.

Caractéristiques d’une éolienne terrestre en 2019

Des éoliennes terrestres d’une puissance moyenne de 3,3 MW ont été installées en Allemagne au cours de l’année 2019. Cela représente une augmentation de 3 % par rapport à l’année précédente. Le diamètre du rotor et la hauteur du moyeu ont également augmenté par rapport à l’année précédente. En moyenne, ces éoliennes ont un diamètre de rotor de 119 m, une hauteur du moyeu de 133 m et une hauteur totale de 193 m (voir figure 2). Le rapport entre la puissance nominale et la surface balayée par le rotor est avec 302 W/m² resté constant par rapport à 2018.

Fig 2 Anlagenkonfiguration
Figure 2 : Caractéristiques moyennes d’une éolienne terrestre en 2019

Répartition régionale des capacités de production éolienne

Dans le passé, le développement de l’énergie éolienne terrestre a eu lieu dans tous les Länder et régions d’Allemagne avec une intensité différente. Fin 2019, les régions côtières représentent environ 41 % de la puissance installée. Les régions du centre de l’Allemagne disposent des puissances installées les plus élevées, représentant environ 44% de la puissance totale raccordée en Allemagne. Les régions du sud de l´Allemagne disposent environ 15 % de la puissance totale raccordée.

Fig 3 Rapartition regions
Figure 3 : Répartition régionale de la puissance raccordée cumulée des éoliennes terrestres en 2019

Production en 2019

Selon les données préliminaires /3/, l’électricité produite par les éoliennes terrestres atteindra 104 TWh en 2019 (voir figure 4). Malgré le faible nombre des nouvelles installations en 2019, la production de l’année précédente a été dépassée de plus de 14 % (2018 : 91 TWh)

Le facteur de charge (nombre d’heures de fonctionnement par an) de l’éolien terrestre est estimé à 22% en 2019 sous l´hypothèse qu´une puissance moyenne de 53,4 GW était au réseau.

Fig 4 Production Wind Land 2019
Figure 4 Production mensuelle et cumulée des éoliennes terrestres en 2018 et 2019

Éolien en mer

Au 31 décembre 2019, le parc éolien en mer atteint une puissance raccordée de 7 516 MW, soit 1 469 éoliennes.

Au cours de l´année 2019, 160 éoliennes en mer d’une puissance totale de 1 111 MW ont été raccordées pour la première fois au réseau, dont environ les trois quarts au cours du second semestre.  En plus des installations déjà raccordées au réseau, 16 installations d’une puissance totale de 112 MW ont été achevées au cours de l’année mais pas encore raccordées au réseau en 2019. De plus 118 MW sont en construction.

Fig 5 Zubau offshore
Figure 5 : Evolution de la puissance des éoliennes en mer raccordées sur le territoire allemand selon /2/

Caractéristiques d’une éolienne en mer en 2019

La puissance nominale des éoliennes mises en service en 2019 varie de 6 MW à 8,4 MW, ce qui donne une puissance nominale moyenne de 6,9 MW. En moyenne, ces éoliennes ont un diamètre de rotor de 155 m et une hauteur de moyeu de 104 m. Par rapport à l’année précédente, l´éolienne moyenne de 2019 est donc inférieure d’environ 2% en termes de puissance, de diamètre du rotor et de hauteur du moyeu. Le rapport entre la puissance nominale et la surface balayée par le rotor s´élève en moyenne à 367 W/m² en 2019.

Toutes les fondations installées en 2019 sont des fondations dites à « monopieu ». Ces fondations restent donc le type dominant dans des zones où les fonds marins ne dépassent pas plus de 50 m de profondeur et constituent la base d’environ trois quarts de toutes les éoliennes en mer érigées sur le territoire allemand. En 2018 des fondations de type jacket à caisson de succion (suction bucket jackets) ont également été posées, par exemple sur le fond marin du parc éolien de Borkum Riffgrund 2. La structure de ce type de fondation s’intègre fermement au fond marin par succion, le besoin de recourir au battage est ainsi éliminé et le bruit lors de l’installation réduit /5/.

Les éoliennes entrées en service en 2019 sont situées à une profondeur moyenne de 36 m et se trouvent en moyenne à 88 km de la côte. Cela signifie qu’elles sont environ 1,8 fois plus éloignées de la côte que les éoliennes réalisées l’année précédente et qu’elles sont également situées dans des eaux qui sont un tiers plus profondes. 

Répartition des éoliennes en Mer du Nord et Mer Baltique

Fin 2019 la Mer du Nord dispose avec 6440 MW (1237 éoliennes) des puissances installées les plus élevées, représentant environ 86 % de la puissance totale raccordée en Allemagne. Le chiffre ne tient pas compte des 16 éoliennes (112 MW) qui sont achevées mais n´ont pas été raccordées au réseau en 2019 et des 118 MW en construction. La Mer Baltique dispose fin 2019 d´une puissance totale raccordée au réseau de 1076 MW (232 éoliennes).

Les projets d´éoliennes qui devraient être réalisés sur le territoire allemand de la Mer du Nord et de la Mer Baltique d’ici fin 2025 ont été déjà déterminés par des appels d’offres en 2017 et 2018. Un total de 3100 MW a reçu l´adjudication dont 733 MW sont attribués à la Mer Baltique et 2367 MW à la Mer du Nord.

Fig 6 Verteilung Nordse Ostsee
Figure 6 : Répartition des éoliennes en Mer du Nord et Mer Baltique

Production en 2019

Selon les données préliminaires /3/, l’électricité produite par les éoliennes en mer atteindra 24,3 TWh en 2019 (voir figure 7). Cela correspond à une augmentation d’environ 25% par rapport à l’année précédente (2018 :19,5 TWh).

En tenant compte du fait que trois quarts des nouvelles installations ont été  raccordés au réseau au cours du second semestre 2019, le facteur de charge (nombre d’heures de fonctionnement par an) de l’éolien en mer est estimé à plus de 40 % en 2019 sous l´hypothèse qu´une puissance moyenne de 6,9 GW était au réseau.

Fig 7 Production offshore 2019
Figure 7 Production mensuelle et cumulée des éoliennes en mer en 2018 et 2019

Références

/1/ Deutsche WindGuard (2020), Status des Windenergieausbaus an Land in Deutschland, Jahr 2019, En ligne : https://www.windguard.de/jahr-2019.html

/2/ Deutsche WindGuard (2020), Status des Offshore Windenergieausbaus in Deutschland, Jahr 2019, En ligne : https://www.windguard.de/jahr-2019.html

/3/ BDEW (2019) Stromerzeugung und – verbrauch in Deutschland, En ligne : https://www.bdew.de/media/documents/20191212-BRD_Stromerzeugung1991-2019.pdf

/4/ Allemagne-Energies (2020), Retour d´expérience des appels d´offres de 2017 à 2019 selon la loi sur les énergies renouvelables de 2017 (EEG 2017), En ligne : https://allemagne-energies.com/2020/01/11/retour-dexperience-des-appels-doffres-de-2017-a-2019-selon-la-loi-sur-les-energies-renouvelables-de-2017-eeg-2017/

/5/ GeoSea (2018), Communiqué de presse du 2.8.2018, Le navire d’installation « Innovation » de GeoSea termine avec succès l’installation de 20 « suction bucket jackets »  à Borkum Riffgrund 2, En ligne : https://www.cfe.be/sites/default/files/cp_20180802.pdf