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

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