La charge de soutien aux énergies renouvelables électriques baisse de 43% en 2022

Temps de lecture : 5 minutes 

  • La charge de soutien aux énergies renouvelables électriques tombe en 2022 à son plus bas niveau depuis 10 ans ;
  • La flambée des prix de l´électricité sur le marché de gros et la subvention de l´État financée par les recettes de la taxe carbone entraînent la baisse de la charge de soutien à 37,23 €/MWh en 2022 soit environ – 43% par rapport à 2021;
  • Une baisse du prix de l´électricité est peu probable compte tenu de l´augmentation des autres composants de ce prix (fourniture, acheminement)
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Source : Bundesnetzagentur – smard

Les gestionnaires des réseaux de transport (GRT) ont annoncé mi-octobre le montant de la charge de soutien aux énergies renouvelables électriques pour 2022 /1/, /2/. Elle diminuera de manière significative, passant de 65 €/MWh en 2021 à 37,23 €/MWh. Le montant diminue donc de près de 43 % et se situe nettement en-dessous du plafond de 60 €/MWh décidé par l´État pour 2022.

Un montant inférieur à 40 €/MWh a été atteint pour la dernière fois en 2012 (35,92 €/MWh) et ce malgré le doublement du volume d´électricité d´origine renouvelable, soit 239 TWh estimés pour 2022 contre 118 TWh en 2012 (voir figure 1).

Fig 1 EEG Umlage 2022
Figure 1 : Evolution de la charge de soutien et de la production des EnR électriques soutenues /3/

La raison principale de la forte baisse de la charge de soutien est la flambée des prix de l´électricité sur le marché de gros. L´augmentation des recettes de la vente de l´électricité renouvelable au marché réduit considérablement le montant de soutien.  Il se rajoute, comme l´année dernière, une réduction supplémentaire grâce à la subvention de l´État. La subvention fédérale est financée par les recettes de la taxe carbone introduite en 2021.

Calcul de la charge de soutien aux énergies renouvelables électriques (EEG-Umlage) pour 2022

Le calcul de la charge de soutien est basé sur les prévisions de la production d´électricité d´origine renouvelable, le prix de rémunération que les exploitants des installations d´énergies renouvelables reçoivent ainsi que les recettes de la vente de l´électricité au marché.

Les GRT s´attendent en 2022 à une augmentation de la production d´électricité à partir d’énergies renouvelables de 11 TWh par rapport au pronostic de 2021 pour atteindre 239 TWh.

Une indemnisation totale d´environ 34 milliards d´Euros est prévue pour les exploitants d´énergies renouvelables en 2022. Après déduction des recettes prévues par la commercialisation de l´électricité verte au marché et des recettes diverses, le déficit de financement s´élève à environ 20 milliards d´Euros en 2022.

Il s´ajoute la contribution à la réserve de liquidité (Liquiditätsreserve) d´environ un milliard d´Euros permettant  aux GRT d´amortir les fluctuations sur le « compte EEG » liées aux incertitudes sur les indemnités à payer aux exploitants d´énergies renouvelables.

La charge de soutien finale sera réduite à 13 milliards d´Euros grâce à la liquidation de la réserve d´environ 4,6 milliards d´Euros sur le compte EEG accumulée suite à l´augmentation inattendue du prix sur le marché de gros et grâce à la subvention de l´État de 3,25 milliards d´Euros.

La figure 2 montre la répartition de la charge de soutien aux énergies renouvelables en 2022 /2/. Comme dans le passé, le photovoltaïque constitue la part la plus élevée de la charge de soutien.

Fig 2 EEG 2022
Figure 2 : Répartition des charges de soutien aux énergies renouvelables en 2022 hors TVA /2/

Selon les GRT /2/ le secteur commerce, artisans et services supporte la majeure partie (39%) de la charge de soutien aux énergies renouvelables, suivi par les ménages (34%) et l´industrie (26%). La part restante est supportée par le secteur des transports (voir figure 3).

Fig 3 Umlageverteilung auf Endverbraucher 2022
Figure 3 : Contribution des consommateurs à la charge de soutien aux énergies renouvelables électriques

Cependant il est douteux que la baisse de la charge de soutien en 2022 conduise à une baisse du prix de l´électricité. Ce prix dépend non seulement de la part « fiscalité » mais aussi de l´évolution des autres composantes, à savoir la part « fourniture » comprenant les coûts de production et commercialisation de l´électricité et la part « acheminement » (transport et distribution). La part « fourniture » augmentera très vraisemblablement suite à la flambée du prix d´électricité sur le marché de gros et les GRT ont déjà annoncé une hausse du tarif d´utilisation du réseau /4/. 

Références

/1/ BNetzA (2021) EEG-Umlage 2022 beträgt 3,723 ct/kWh, communiqué de presse du 15.10.2021, en ligne : https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2021/20211015_EEGUmlage.html?nn=265778

/2/ Plateforme d´information des 4 gestionnaires des réseaux de transport en Allemagne (2021) EEG-Umlage 2022 beträgt 3,723 Cent pro Kilowattstunde – Bundeszuschuss senkt Umlage um 0,934 Cent pro Kilowattstunde, communiqué de presse du 15.10.2021, en ligne : https://www.netztransparenz.de/portals/1/2021-10-15%20Pressemitteilung%20EEG-Umlage%202022.pdf

/3/ BMWi (2021) Altmaier: „EEG-Umlage 2022 sinkt auf den niedrigsten Stand seit 10 Jahren“, communiqué de presse du 15.10.2021, en ligne : https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2021/10/20211015-altmaier-EEG-umlage-2022-sinkt-auf-den-niedrigsten-stand-seit-10-jahren.html

/4/ TransnetBW (2021), Transnet BW veröffentlicht vorläufige Netzentgelte für 2022, communiqué de presse du 01/10/2021, en ligne : https://www.transnetbw.de/de/presse/presseinformationen/presseinformation/transnetbw-veroeffentlicht-vorlaeufige-netzentgelte-fuer-2022

Le charbon, à nouveau première source d´électricité en Allemagne lors des trois premiers trimestres 2021

Temps de lecture : 4 minutes

Le charbon est avec 27% à nouveau la première source de production électrique lors des trois premiers trimestres 2021. En parallèle, la production éolienne est en recul par rapport à la même période de l´année précédente, passant de 23% à 19%. Déjà au premier semestre 2021 le charbon était le principal contributeur à la production d´électricité.

Les énergies renouvelables ont produit 43% au cours des trois premiers trimestres 2021 contre 46% en 2020. Leur part à la consommation brute est avec 43% en baisse par rapport à la même période de 2020 (48%).

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Source : RWE – parc solaire flottant

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/.

La figure 1 montre la production brute aux 3 premiers trimestres 2020 et 2021.

Production brute 3e trim 2021
Figure 1 : Production brute d´électricité aux 3 premiers trimestres 2020 et 2021 et part des énergies renouvelables /1/

Les énergies renouvelables ont produit 43% dans les trois premiers trimestres 2021. Au cours de la même période de l´année 2020, leur part dans la production brute d´électricité était de 46%.

Notamment la production éolienne a connu avec 19% une baisse sensible au cours des trois premiers trimestres de 2021 contre 23% en 2020. Cela s’explique par le fait que l´année en cours a été nettement moins venteuse que l´année précédente. En juin, les éoliennes terrestres n´ont produit que 3,4 TWh, soit la production mensuelle la plus basse depuis août 2015. Le même mois, on a toutefois observé un pic de production d´électricité à partir du photovoltaïque. Grâce à un ensoleillement important et au développement continu des installations photovoltaïques, 7,8 TWh ont été produits en juin 2021. Ce sont 11% de plus que le précédent mois le plus fort, juin 2019, avec 7 TWh. Pour le reste de l´année, la production d´électricité à partir du photovoltaïque s´est située à un niveau moyen.

La part élevée des énergies renouvelables en 2020 a été influencée par les conditions météorologiques très favorables et une consommation d´électricité nettement inférieure au niveau habituel lors du premier confinement en raison de la pandémie /2/. Comme la contribution des énergies renouvelables est calculée en tant que part de la consommation d´électricité, la consommation plus forte en 2021 entraîne à elle seule une réduction de leur part en pourcentage.

Entre 2010 et 2020 la part des énergies renouvelables dans la production brute d´électricité a été multipliée par un facteur de 2,4  tandis que la part de la houille et du lignite a reculé de presque la moitié à environ 24% /3/.

Suite au durcissement des objectifs climatiques /4/, l´exploitation du charbon est au cœur des discussions de formation d´une nouvelle coalition après les élections fédérales du 26 septembre. Si la sortie définitive du charbon, toujours officiellement prévue pour 2038, devait être avancée à 2030 comme le laissent penser certaines déclarations politiques, les chiffres des trois premiers trimestres 2021 ne vont pas dans le bon sens.

Selon les estimations d´Agora Energiewende /5/ les émissions totales de gaz à effet de serre de l´Allemagne augmenteraient en 2021 d´environ 50 Mt CO2éq par rapport à l´année précédente. Il s’agit de la plus forte augmentation depuis 1990. Cela signifierait que l´Allemagne retomberait au-dessous de son objectif climatique de 2020 (moins 40% d´émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990).

Références

/1/ BDEW (2021) Erneuerbare Energien decken in den ersten drei Quartalen 43 Prozent des Stromverbrauchs, communiqué de presse du 28.9.2021, en ligne : https://www.bdew.de/presse/presseinformationen/erneuerbare-energien-decken-den-ersten-drei-quartalen-43-prozent-des-stromverbrauchs/

/2/ Allemagne-Energies (2021) Allemagne : la part des énergies renouvelables à la consommation brute d´électricité en baisse au premier semestre de 2021, en ligne : https://allemagne-energies.com/2021/08/14/allemagne-la-part-des-energies-renouvelables-a-la-consommation-brute-delectricite-en-baisse-au-premier-semestre-de-2021/

/3/ Allemagne-Energies (2021) Allemagne – l´essentiel des résultats énergétiques 2020 sous l´influence de la crise sanitaire, en ligne : https://allemagne-energies.com/2021/01/08/allemagne-lessentiel-des-resultats-energetiques-2020-sous-linfluence-de-la-crise-sanitaire/

/4/ Allemagne-Energies (2021) Le Conseil des Ministres allemand adopte le 12 mai 2021 le projet révisé de la Loi Fédérale sur la Protection du Climat (Bundes-Klimaschutzgesetz) suite au jugement de la Cour Constitutionnelle Fédérale, en ligne : https://allemagne-energies.com/2021/05/13/le-conseil-des-ministres-allemand-adopte-le-12-mai-2021-le-projet-revise-de-la-loi-federale-sur-la-protection-du-climat-bundes-klimaschutzgesetz-suite-au-jugement-de-la-cour-constitutionnelle-feder/

/5/ Agora Energiewende (2021)  Deutschland steht 2021 vor dem höchsten Anstieg der Treibhausgasemissionen seit 1990, 16.08.2021, https://www.agora-energiewende.de/presse/neuigkeiten-archiv/deutschland-steht-2021-vor-dem-hoechsten-anstieg-der-treibhausgasemissionen-seit-1990/

Allemagne : la part des énergies renouvelables à la consommation brute d´électricité en baisse au premier semestre de 2021

Texte mis à jour le 24.08.2021

Temps de lecture : 5 min

Au cours du 1er semestre 2021, la production brute d´électricité s´est élevée à environ 292 TWh – en hausse de presque 5% par rapport à la même période de l´année précédente  (1er semestre 2020 : 279 TWh). Environ 122 TWh ont été produits à partir des énergies renouvelables, soit environ 10% moins qu´au premier semestre 2020 (environ 136 TWh).

La consommation brute d´électricité a été d’environ 285 TWh (1er semestre 2020 : 271 TWh), soit une augmentation de 5,5%. La part des énergies renouvelables à la consommation brute est avec 43% en baisse par rapport au premier semestre 2020 (51 %) tandis que la part de production à partir des centrales conventionnelles est avec 57% en forte hausse (1er semestre 2020 : 49%). Ce fait a provoqué une augmentation des émissions de CO2 de plus de 6%.

En matière d´échanges commerciaux  l´Allemagne était exportatrice nette.

Bild BNetzA
Source : Bundesnetzagentur/SMARD

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 conditions météorologiques défavorables en sont la principale raison. Alors que des records ont été établis au cours du premier semestre de 2020 quant à la production d´électricité à partir du photovoltaïque et l´éolien terrestre, cette année, le premier trimestre en particulier, a été inhabituellement peu venteux /2/  et d´un ensoleillement faible. Au deuxième trimestre les conditions météorologiques étaient plus favorables.

Au total, environ 122 TWh ont été produits à partir des énergies renouvelables /6/, soit environ 10% moins qu´au premier semestre 2020 (environ 136 TWh). Avec environ 47 TWh, l´éolien terrestre a été le plus grand producteur d´électricité renouvelable. Le photovoltaïque a fourni 28 TWh, suivi de la biomasse (environ 23 TWh) et l´éolien marin (environ 12 TWh). La production hydraulique s´élève à 10 TWh. Le reste a été produit par les déchets biogènes et l´énergie géothermique.

170 TWh ont été produits à partir des centrales thermiques à flamme et du nucléaire contre 142 TWh au cours de la même période de l´année dernière. Le nucléaire a produit 34 TWh bruts en 2021, environ 7% de plus qu´au premier semestre 2020 (31,8 TWh) selon /1/.

La figure 1 montre la part des énergies renouvelables à la consommation brute d´électricité aux premiers semestres 2020 et 2021.

Fig 1_Bruttostromverbrauch 2020_2021
Figure 1 : part des énergies renouvelables à la consommation brute d´électricité aux premiers semestres 2020 et 2021/1/

Les chiffres en 2021 des énergies renouvelables n´ont été non seulement influencés par les conditions météorologiques défavorables mais également par la consommation d´électricité plus élevée par rapport au printemps 2020 lors du premier confinement en raison de la pandémie. Comme la contribution des énergies renouvelables est calculée en tant que part de la consommation d´électricité, une consommation plus forte entraîne à elle seule une réduction de leur part en pourcentage.

La forte hausse de production de l´électricité provenant de sources d´énergie fossiles, et en particulier à partir de centrales à houille (+ 50%) et lignite (+ 38%) selon /3/, a provoqué une augmentation des émissions de CO2 de 6,3 % au cours du premier semestre 2021 selon les calculs d´AG Energiebilanzen /4/. 

Selon les estimations d´Agora Energiewende /7/ les émissions totales de gaz à effet de serre de l´Allemagne augmenteraient en 2021 d´environ 50 Mt CO2éq par rapport à l´année précédente. Cela signifierait une réduction de 37 % par rapport à 1990. L´objectif climatique de 2020 (- 40% vs. 1990) ne serait donc pas atteint en 2021.

Hausse des prix spot

Avec 54,96 €/MWh, le prix spot moyen constaté sur le marché journalier au cours du premier semestre de cette année a plus que doublé par rapport à celui de l´année précédente (23,42 €/MWh).

L´augmentation des prix spot est principalement due à la hausse de la consommation d´électricité. En outre, le prix européen de la tonne de CO2 a considérablement augmenté depuis le début de l´année. Cela vaut également pour les prix spot du pétrole brut et du gaz naturel. La hausse des prix des certificats de CO2 et des combustibles augmente les coûts marginaux de l´électricité produite à partir d´énergie fossiles. Cela se traduit par des prix spot plus élevés, en particulier pendant les périodes où la production à partir des énergies renouvelables est faible.

Tableau Prix spot
Tableau : prix spot constatés sur le marché journalier (Phelix-Day-Base) selon /3/

En revanche, le nombre de pas horaires avec des prix négatifs a fortement baissé par rapport au premier semestre 2020.

La comparaison du prix moyen allemand avec ceux des pays voisins montre une tendance similaire dans l´évolution des prix spot.

A titre d´exemple, les prix spot moyens constatés sur le marché journalier en France ont augmenté de 119,3% par rapport à la même période de l´année précédente,  soit 58,48 €/MWh au premier semestre 2021 contre 25,71 €/MWh en 2020 selon /3/. 

Echanges commerciaux

Comme l´année précédente, l´Allemagne a un solde d´exportation d´électricité positif au cours du premier semestre 2021 /3/. Le solde net a atteint 8,2 TWh, soit une augmentation de 13,9% par rapport à 2020 (7,2 TWh). Le moment où l´électricité est importée ou exportée dépend non seulement de l´offre et de la demande dans le pays concerné, mais aussi des prix de l´électricité des pays voisins.

Développement des énergies renouvelables

L´atteinte des objectifs climatiques ambitieux fixés par la loi sur la protection du climat nécessiterait le doublement de la capacité actuelle des énergies renouvelables en une décennie et par conséquent une augmentation considérable de leur rythme de développement dans les prochaines années /5/ .

Cependant, l´ajout de nouvelles capacités d´énergie renouvelable présente depuis un certain temps des tendances différenciées, en fonction de la filière /6/.

Fig 2 PV
Figure 2 : ajout des capacités photovoltaïques depuis 2015

Alors que l´ajout net de nouvelles capacités photovoltaïques a été supérieur à deux gigawatt par semestre depuis le début 2020 (voir figure 2), l´ajout net de capacités éoliennes est resté à un faible niveau depuis mi-2018 (voir figures 3 et 4).

Fig 3 Zubau Wind Land
Figure 3 : ajout des capacités d´éoliennes terrestres depuis 2015
Fig 4 Zubau Wind See
Figure 4 : ajout des capacités d´éoliennes maritimes depuis 2015

Au premier semestre 2021, on constate une augmentation modérée de la capacité éolienne terrestre par rapport à la même période de l´année précédente. Toutefois, l´ajout de nouvelles capacités éoliennes reste nettement inférieur au développement de 2015 à mi-2018.

Actuellement, aucun parc éolien maritime n´est sur le point d´être achevé. Avant 2022 au plus tôt, il ne devrait pas y avoir de nouvelles éoliennes maritimes connectées au réseau.

Références

/1/ BDEW (2021), Communiqué de presse du 28.06.2021 : Erneuerbare Energien haben im ersten Halbjahr 43 Prozent des Stromverbrauchs gedeckt, en ligne : https://www.bdew.de/presse/presseinformationen/erneuerbare-energien-haben-im-ersten-halbjahr-43-prozent-des-stromverbrauchs-gedeckt/

/2/ Allemagne-Energies (2021), L´effet d´un 1er trimestre 2021 peu venteux sur la production d´électricité, en ligne : https://allemagne-energies.com/2021/06/17/leffet-dun-1er-trimestre-2021-peu-venteux-sur-la-production-delectricite/

/3/ Bundesnetzagentur (2021), Smard – Stromerzeugung und Stromhandel im Jahr 2021, en ligne : https://www.smard.de/page/home/topic-article/444/204204

/4/ AGEB (2021) Communiqué de presse Nr. 03/2021 du 03.08.2021: Energieverbrauch und Energiemix verändern sich durch Pandemie und Wetter, en ligne : https://www.ag-energiebilanzen.de/

/5/ Allemagne-Energies (2021), Quelles mesures concrètes pour atteindre la neutralité carbone en 2045 ? En ligne : https://allemagne-energies.com/2021/07/07/quelles-mesures-concretes-pour-atteindre-la-neutralite-carbone-en-2045/

/6/ Umweltbundesamt (2021), AGEE-Stat : Monatsbericht PLUS mit ergänzenden Informationen zur quartalsweisen Entwicklung der ERNEUERBAREN ENERGIEN in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr, 2. Quartal 2021,  Stand 7.7.2021, en ligne : https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/361/dokumente/agee-stat_monatsbericht_plus_2021-q2_final.pdf

/7/ Agora Energiewende (2021), Deutschland steht 2021 vor dem höchsten Anstieg der Treibhausgasemissionen seit 1990, 16.08.2021, https://www.agora-energiewende.de/presse/neuigkeiten-archiv/deutschland-steht-2021-vor-dem-hoechsten-anstieg-der-treibhausgasemissionen-seit-1990/

Résultats des appels d´offres pour les énergies renouvelables en 2020

Temps de lecture : 12 – 14 min

La présente note résume les résultats et le retour d´expérience des appels d´offres 2020 pour les énergies renouvelables sur la base des informations fournies par l´Agence fédérale des réseaux /1/, /9/ et /10/. Les résultats des appels d´offres 2017 à 2019 ont été publiés en /2/

Comme dans les années précédentes, le photovoltaïque démontre sa compétitivité par rapport aux autres technologies renouvelables soumises à l´appel d´offres. Le volume appelé lors des sept appels d´offres a été largement sursouscrit. Les tarifs moyens se situent entre 50 et 53 €/MWh.

En revanche, les sept appels d´offres de l´éolien terrestre – à part le dernier de décembre 2020 – et les deux appels d´offres de la biomasse ont rencontré peu de succès auprès des soumissionnaires. Les tarifs moyens pour la biomasse se situent entre 140 et 148 €/MWh et entre 60 et 62 €/MWh pour un site éolien terrestre idéal.

Les résultats des deux appels d´offres bi – technologiques combinant solaire et éolien terrestre ont démontré une fois de plus la compétitivité des grandes centrales solaires : aucune offre de projet éolien n’a été retenue, le tarif moyen s´élève à 53 €/MWh pour les projets photovoltaïques. A partir de 2021 il est prévu d´intégrer les appels d´offres bi – technologiques aux appels d´offres d´innovation multi-technologiques.

Le premier appel d´offres d´innovation multi-technologiques a été un succès. Le volume appelé a été sursouscrit.

En 2020 aucun appel d´offres n’a eu lieu pour l´éolien maritime. De même il n´y a eu aucun appel d´offres transfrontalier pour photovoltaïque et éolien.

2020-09-04-offshore-windpark-nordsee-ost-jahreswartung-der-turbinen-vor-dem-zeitplan-abgeschlossen
Nordsee Ost, 295 MW électrique, mise en service 2015, source RWE

Dispositifs de soutien aux EnR

Selon la loi sur les énergies renouvelables de 2017 (EEG 2017), le soutien au développement des énergies renouvelables électriques est déterminé sous forme d´appels d’offres pour les nouvelles installations de puissance supérieure à une certaine taille (photovoltaïque ≥ 750 kWc,  éolien terrestre > 750 KW et biomasse > 150 KW). 

La loi sur le développement et la promotion de l’énergie éolienne maritime, entrée en vigueur début 2017, règlemente les procédures d´appels d’offres pour les installations mises en service à partir de 2021.

Les exploitants ayant reçu une adjudication reçoivent une rémunération de référence (anzulegender Wert) fixée par l´appel d´offres. La rémunération de référence fixée selon le type d´installation est constante et constitue le montant total par kWh obtenu par l´exploitant. Si le prix de l´électricité sur le marché spot (revenu du marché de référence) est inférieur à la rémunération de référence la différence est compensée par un complément de rémunération qui peut être qualifié de prime de marché variable. Si le prix moyen du marché spot est en baisse, la prime augmente et vice-versa. Aucune prime n’est versée si le prix de l´électricité sur le marché spot dépasse la rémunération de référence.

Le dispositif de soutien est décrit en détail dans l´annexe 6 du texte /3/ « Énergies renouvelables : de nombreux défis ».

Résultats d´appels d´offres des installations photovoltaïques d’une puissance à partir de 750 kWc

Sept appels d´offres ont été réalisés en 2020. Le volume total appelé de 1299 MWc a été avec un volume offert de 4562 MWc largement sursouscrit. Au total un volume de 1320 MWc a été attribué (voir figure 1).

Fig 1 PV volume
Fig. 1 : Volumes (en MWc) des appels d´offres photovoltaïque de 2020

La limite maximale de la rémunération de référence de 75 €/MWh pour les appels d’offres de 2020 n´a pas été atteinte lors des adjudications.  Les montants moyens d´adjudications pondérés en fonction du volume se sont stabilisés entre 50 et 53 €/MWh (voir figure 2).

Fig 2 PV montants
Figure 2 : Résultats d´appels d´offres photovoltaïque de 2020 – Rémunérations de référence retenues

Les futurs exploitants ont 24 mois maximum à partir de la date de publication des résultats des appels d´offres pour la mise en service de leurs installations et la demande de versement du soutien monétaire.

Résultats d´appels d´offres éolien terrestre d’une puissance supérieure à 751 kW

Sept appels d´offres ont été réalisés en 2020. Depuis l´obligation pour les soumissionnaires d’une autorisation préalable selon BImSchG – Loi fédérale sur la protection contre les nuisances environnementales – à leurs projets, les appels d´offres en 2020 sont caractérisés comme dans de nombreuses enchères en 2019 par le faible niveau de souscription, c’est-à-dire que les volumes offerts ont été, hormis le  dernier appel d´offres de décembre 2020, inférieurs aux volumes appelés.

Le volume total appelé a été de 3860 MW et le volume offert de 3115 MW. Le volume finalement retenu de 2672 MW par l´agence fédérale des réseaux était encore plus bas suite à l´exclusion de certaines offres en raison d’erreurs formelles (voir figure 3). Seulement lors de l´appel d´offre de décembre 2020 le volume appelé a été sursouscrit.

Les raisons sont multiples. Un obstacle majeur semble l´autorisation préalable obligatoire selon BImSchG (voir plus haut)  pour les projets soumis à l´appel d´offres. En octobre 2019, le ministère de l’Économie et de l´Énergie a publié un plan pour renforcer le développement de l´éolien terrestre /5/, /6/.

Fig 3 Wind onshore volume
Fig. 3 : Volumes (en MW) des appels d´offres éolien terrestre de 2020

Conformément à l´article 36 de la loi EEG 2017, le volume faisant l´objet d´une adjudication dans la zone où les réseaux de transport sont particulièrement congestionnés (Netzausbaugebiet) est limité à 902 MW par an /4/. Cette zone comprend les régions de l´Allemagne du nord, soit Brême, Hambourg, Mecklembourg-Poméranie-Occidentale, Schleswig-Holstein et la partie nord de la Basse-Saxe. De nombreuses offres dans cette zone n’ont donc pas été retenues.  

Dans la loi EEG 2021 des quotas seront introduits dans les appels d’offres pour renforcer le développement de l´éolien terrestre dans le sud du pays (Südquote).

Les offrants soumettent une rémunération de référence pour un « site idéal » : 6,45 m/s à 100 m de hauteur. Ensuite la rémunération de référence est multipliée par un facteur de qualité en fonction du site réel et du rendement du type d’éolienne prévue. Donc pour un site réel d´une qualité supérieure, la rémunération de référence est multipliée par un facteur < 1  alors que pour un site réel de moindre qualité elle est multipliée par un facteur > 1. 

La limite maximale de la rémunération de référence pour un site idéal est avec 62 €/MWh la même que pour les appels d’offres en 2019. De nombreuses offres sont basées sur ce montant maximal (figure 4), les montants d´adjudication moyens pondérés en fonction du volume se situent donc près du montant maximal autorisé.

Fig 4 Wind onshore montants
Figure 4 : Résultats d´appels d´offres éolien terrestre de 2020 – Rémunérations de référence retenues pour un site idéal

Les attributions effectuées expirent en principe 30 mois après l’annonce de l’attribution si les installations n’ont pas été mises en service à ce moment-là. Pour certaines dates d’appel d’offres, les délais de réalisation sont plus courts après l’annonce publique de l´adjudication.

Appel d´offres bi – technologiques combinant solaire et éolien terrestre

Répondant à un souhait de la commission européenne, l´Allemagne a lancé des appels d’offres expérimentaux sur 3 ans (2018 – 2020) – pour un volume appelé de 200 MW par appel d´offres – mettant en concurrence les grandes centrales solaires au sol ou sur bâti supérieures à 750 kW et les éoliennes terrestres à partir de 750 kW même si les caractéristiques d’implantation de parcs éoliens et solaires sont généralement sensiblement différentes.

Les résultats de deux appels d´offre en 2020 sont sans appel. Comme en 2018 et 2019, seules des offres photovoltaïque ont été retenues, en revanche aucune offre pour l´éolien terrestre n’a été faite.

Le volume appelé de 400 MW a été avec 1071 MW offerts largement sursouscrit. Au total un volume de 406 MW photovoltaïque a été attribué en 2020.

La limite maximale de la rémunération de référence a été 75 €/MWh pour le photovoltaïque et 62 à 80 €/MWh pour l´éolien terrestre selon la région. Les montants supérieurs ont été réservés pour des projets en Allemagne du sud. En revanche aucun facteur de qualité en fonction du site réel et du rendement n´est attribué.

Les montants d´adjudication varient entre 49,7 €/MWh (le plus bas retenu) et 56,1 €/MWh (le plus haut retenu) pour les projets photovoltaïques. Le montant moyen pondéré en fonction du volume s´élève à 53,3 €/MWh.

A partir de 2021 il est prévu d´intégrer les appels d´offres bi – technologiques aux appels d´offres d´innovation multi-technologiques. 

Appels d´offres biomasse

L´agence fédérale des réseaux a procédé comme les années précédentes à deux appels  d´offres en 2020. La participation est ouverte pour des nouvelles installations supérieures à 150 kW et maximales de 20 MW et des installations déjà existantes dont la durée de soutien restante est de 8 ans maximum (les offres pour les installations existantes peuvent être inférieures à 150 kilowatts, la taille maximale est également limitée à 20 MW).  La limite maximale de la rémunération de référence pour ces installations s´élève à 164 €/MWh contre 144,4 €/MWh pour des nouvelles installations. De cette façon, les installations existantes pourraient se voir accorder le droit à un soutien de 10 ans supplémentaires. Cependant, elles doivent dans ce cas répondre aux mêmes exigences de flexibilité que les nouvelles installations.

En 2020, les appels d´offres ont rencontré – comme les années précédentes – peu de succès auprès des soumissionnaires.

Le volume offert est avec 143 MW nettement inférieur au volume appelé de 336 MW. Le volume finalement retenu par l´agence fédérale des réseaux de 119 MW est encore plus bas suite à l´exclusion de certaines offres en raison d’erreurs formelles (voir figure 5).

Fig 5 biomasse volume
Fig. 5 : Volumes (en MW) des appels d´offres biomasse de 2020

Le montant d´adjudication moyen pondéré en fonction du volume varie entre 139,9 et 148,50  €/MWh (voir figure 6).

Fig 6 biomasse montants_1
Figure 6 : Résultats d´appels d´offres biomasse de 2020 – Rémunérations de référence retenues

Le délai de réalisation à partir de la date de publication des résultats des appels d´offres est limité à 24 mois.

Appels d´offres éoliennes offshore

Aucun appel d´offres n’a eu lieu en 2020.

Appels d´offres transfrontaliers pour des installations photovoltaïques au sol et éolien terrestre

Aucun appel d´offres n’a eu lieu en 2020. Jusqu’à présent, un seul appel d’offres de cette nature a été organisé entre l’Allemagne et le Danemark en 2016.

Appels d´offres d´innovation multi-technologiques

L’Allemagne comme la France recourent au dispositif des appels d’offres d’innovation qui repose sur les lignes directrices de l’Union européenne /7/.

Le gouvernement a adopté le décret sur la mise en œuvre d´appels d’offres d´innovation en octobre 2019 /8/. Avec les dispositions de la loi EEG 2017 cette ordonnance constitue la base de ce type d’appels d’offres organisés par l’Agence fédérale allemande des réseaux. 

L´idée est d´encourager des projets combinant plusieurs technologies d’énergie renouvelable capables d´apporter une amélioration à la stabilité du système électrique : par exemple combinaison d’une installation photovoltaïque et/ou d’une installation éolienne terrestre avec un système de stockage d´énergie. La conception technique des systèmes combinés doit permettre de fournir une réserve secondaire positive pour au moins 25 % de la puissance installée.

Ce nouveau type d´appel d´offres vise aussi à tester de nouvelles modalités de rémunération conduisant à une plus grande concurrence et à un meilleur service pour le système électrique. Les projets retenus reçoivent en sus des revenus du marché un complément de rémunération fixe sur vingt ans, indépendamment de la variation du prix du marché. En revanche pendant les périodes de prix négatifs sur le marché, la rémunération fixe est suspendue.

De plus les systèmes combinés ont été également éligibles pour l´appel d´offres en 2020 des éoliennes terrestres et installations photovoltaïques à partir d’une puissance de 751 kW, centrales biomasse à partir d’une puissance de 150 kW et centrales biomasse existantes. La puissance des installations combinant plusieurs technologies doit être supérieure à 750 kW. En revanche il n’y a pas de taille minimale imposée pour les différentes composantes des systèmes combinés.

Le volume appelé du premier appel d´offres d´innovation multi-technologiques en 2020 a été de 650 MW compte tenu du fait qu´aucun appel d´offres n’a été effectué en 2019 /7/.

Le complément de rémunération a été plafonné à 30 €/MWh pour les installations individuelles d´éoliennes terrestres, solaires ou biomasse et s´élève à maximum 75 €/MWh pour les projets combinant plusieurs technologies ou des installations de production adossées à des solutions de stockage d´énergie.

Le volume appelé de 650 MW a été avec un volume offert de 1095 MW largement sursouscrit. Au total des projets d’un volume de 677 MW ont été attribués dont 394 MW pour 28 installations combinant plusieurs technologies.  27 projets étaient des combinaisons de centrales solaires avec des dispositifs de stockage d´énergie, le projet restant combinant éoliennes terrestres et dispositifs de stockage.

Le complément de rémunération fixe attribuée à des installations individuelles (éoliennes terrestres et photovoltaïque à partir de 750 kW) se situe entre 9,6 et 30 €/MWh. Le montant moyen pondéré dans ce segment s´élève à 26,5 €/MWh. Pour les installations combinant plusieurs technologies, le complément de rémunération attribuée se situe entre 19,4 à 55,2 €/MWh. Le montant moyen pondéré dans ce segment est de 45 €/MWh.

En raison des conditions de rémunération différentes – le complément de rémunération est fixe et ajouté aux revenus du marché – les résultats ne sont pas comparables avec ceux des autres appels d’offres spécifiques à une technologie où le complément de rémunération est variable.

Pour les systèmes combinés, le délai de réalisation standard est de 30 mois (au cours de cette période, au moins deux composants doivent être mis en service), les délais de réalisation des autres projets sont fonction des dispositions de la loi EEG (pour l’éolien terrestre : 30 mois).

Conclusion 

La figure 7  résume les résultats des appels d´offres de 2020 pour l´éolien terrestre, le photovoltaïque et la biomasse. Les valeurs indiquées correspondent à la rémunération de référence la plus basse et la plus élevée retenues pour chaque technologie.

Fig 7 Ergebnis AO 2020
Figure 7 : Résultats des appels d´offres de 2020 – Rémunérations de référence les plus basses et les plus élevées retenues

L´introduction des appels d´offres a eu un effet important sur le tarif de soutien des énergies renouvelables. Le photovoltaïque démontre sa compétitivité par rapport aux autres technologies.

La biomasse est la plus coûteuse. En revanche il s´agit d´un moyen pilotable contrairement aux énergies fatales (solaire et éolien) qui nécessitent toujours des technologies complémentaires soit le stockage d’électricité de masse soit des capacités de centrales conventionnelles backup pour assurer la sécurité d´approvisionnement.

Références

/1/ Bundesnetzagentur (2020), Ausschreibungen für EE- und KWK-An­la­gen, en ligne : https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/Ausschreibungen/Ausschreibungen_node.html

/2/ Allemagne-Energies (2020) Retour d´expérience des appels d´offres en 2017 et 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/

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

/4/ FA Wind (2020) Analyse der Ausbausituation der Windenergie an Land im Herbst 2020, en ligne : https://www.fachagentur-windenergie.de/fileadmin/files/Veroeffentlichungen/Analysen/FA_Wind_Zubauanalyse_Wind-an-Land_Herbst_2020.pdf

/5/ BMWi (2019) Bundeswirtschaftsministerium legt Arbeitsplan zur Stärkung der Windenergie an Land vor, Communiqué de presse du 7 octobre 2019, en ligne : https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2019/20191007-bmwi-legt-arbeitsplan-zur-staerkung-der-windenergie-an-land-vor.html

/6/ OFATE (2019) Liste de mesures pour renforcer le développement de l’éolien terrestre, Office franco-allemand pour la transition énergétique, en ligne : https://energie-fr-de.eu/fr/energie-eolienne/actualites/lecteur/liste-de-mesures-pour-renforcer-le-developpement-de-leolien-terrestre.html.

/7/ OFATE (2020), Les appels d’offres Innovation en France et en Allemagne, Cadre juridique et retours d’expérience, Décembre 2020, en ligne : https://energie-fr-de.eu/fr/systemes-marches/actualites/lecteur/memo-sur-les-appels-doffres-innovation-en-france-et-en-allemagne.html

/8/ BMWi (2019) Verordnung zu den Innovationsausschreibungen und zur Änderung weiterer energiewirtschaftlicher Verordnungen, 16.10.2019, en ligne : https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Service/Gesetzesvorhaben/verordnung-zu-den-innovationsausschreibungen-und-zur-aenderung-weiterer-energiewirtschaftlicher-verordnungen.html

/9/ Bundesnetzagentur (2020) Ergebnisse  der  Ausschreibungen zum Gebotstermin 1. September 2020, communiqué de presse du 30.9.2020, en ligne : https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/Allgemeines/Presse/Pressemitteilungen/2020/20200930_GemeinsameSolarWind.pdf?__blob=publicationFile&v=2

/10/ Bundesnetzagentur (2020) Ergebnisse der Ausschreibungen zum Gebotstermin 1. Dezember 2020, communiqué de presse du 21.12.2020, en ligne : https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2020/20201221_WindSolar.html?nn=265778

Le baromètre 9/2020 de McKinsey – COVID – 19 : Frein ou accélérateur de la transition énergétique ?

Temps de lecture : 9 minutes hors annexe

Bien que le confinement au premier semestre 2020 ait donné un bref répit au changement climatique, la transition énergétique allemande (Energiewende) est néanmoins ralentie par la lutte contre la pandémie. Le développement de l´éolien terrestre et du réseau de transport ne progresse pas, et le nombre d’emplois dans les énergies renouvelables est en baisse. Le baromètre actuel (septembre 2020) de McKinsey de la transition énergétique montre que 8 des 15 indicateurs sont encore réalisables bien que pour 3 indices la réalisation semble incertaine. Pour 2 indicateurs il y a un besoin d’ajustement et pour 5 indicateurs, la réalisation des objectifs est « irréaliste ».

Photo Energiewende-Index Mc Kinsey

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 évalue en permanence jusqu’à maintenant 15 indicateurs sous l’angle de leur progression vers les objectifs prévus pour la transition énergétique /1/, /2/. L´avancement des indicateurs est décrit en détail dans l´annexe.

COVID-19 – Amplificateur de freinage pour la transition énergétique

Même avant la pandémie, la transition énergétique était déjà en perte de vitesse, par exemple en ce qui concerne le développement des énergies renouvelables ou les investissements dans les technologies durables. La crise sanitaire a renforcé cette tendance négative : au premier semestre 2020, une capacité éolienne de seulement 810 MW a été installée, dont 591 MW d´éolien terrestre et 219 MW d´éolien maritime. Bien que cela représente 50 % de plus que le niveau historiquement bas des nouvelles constructions à la même période l’année dernière, ce n’est que la moitié de la capacité ajoutée au cours du premier semestre 2018. De plus, les nouvelles implantations d´éolien terrestre sont contrebalancées par le démantèlement d’une capacité de 84 MW au cours du premier semestre 2020 /3/, /4/.

Malgré le fait que la part des énergies renouvelables à la consommation brute d’électricité a atteint 50% au premier semestre de 2020 /5/, la faiblesse des cours sur les marchés internationaux de l’énergie suite à la crise sanitaire a rendu l’utilisation des énergies conventionnelles plus attrayante et a ralenti la transition énergétique.

Fin mars, les prix du gaz étaient inférieurs d’un quart et de la tonne CO2 d’un tiers à ceux du début de l’année.

Au cours du premier semestre 2020 la consommation brute d’électricité a baissé de 5,7 % par rapport à la même période de 2019. Entre février et mai 2020, le prix spot de l’électricité s´est effondré /6/. Toutefois, à partir de septembre 2020 un redressement du prix spot moyen est observé, le prix étant plus élevé qu´en septembre 2019 (voir figure 1).

Fig 1 _prix spot 2019_2020
Figure 1 : Evolution des prix spot moyens de l´électricité selon /6/

Une réduction des émissions de gaz à effet de serre d´environ 30% nécessaire d´ici 2030

L´objectif de l’Allemagne est une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 40 % d´ici 2020 et de 55 % à l’horizon de 2030 par rapport à 1990.

Conformément aux objectifs, le gouvernement allemand prévoit une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 40% d´ici fin 2020 et de 55% d’ici 2030 par rapport à 1990.

Dans l’état actuel des choses, cela signifie qu’il faudrait encore économiser 30 % de gaz à effet de serre et passer de 805 Mt CO2éq en 2019 à 563 Mt CO2éq en dix ans.

Selon les premières estimations, entre la mi-mars et la fin avril, les émissions quotidiennes en Allemagne ont été temporairement jusqu’à 26 % inférieures à celles de l’année précédente ; 15 à 20 Mt CO2éq ont été économisées /2/. Si les émissions devaient rester à ce niveau en permanence, les objectifs climatiques seraient presque atteints d’ici 2030.  C´est irréaliste et serait associé à l´arrêt d´une très grande partie de l’économie. La réduction drastique des émissions au printemps suite à la pandémie n’a été possible que par une restriction tout aussi drastique de la vie socio-économique.

Cette baisse des émissions devrait donc rester temporaire et sera nettement inférieure sur l’année entière. Si l’économie se redresse rapidement, l’effet de la crise sanitaire pourrait même disparaître complètement.

Les « stimulations vertes » du plan de relance de l´économie sont positives mais insuffisantes

Une reprise économique rapide est une condition préalable essentielle pour surmonter les conséquences économiques de la pandémie. Pour soutenir ce processus, le gouvernement allemand a lancé un vaste plan de relance économique de 130 milliards d’euros en juin 2020.

Afin que la protection du climat ne soit pas mise de côté, le plan de relance contient également des « stimulations vertes » ainsi que des mesures visant à promouvoir l’innovation.

L’éventail des mesures concrètes va du développement de l’énergie solaire et éolienne à l’électrification des secteurs des transports et du chauffage & refroidissement, en passant par la promotion des technologies de l’hydrogène vert.

Selon M. McKinsey, les stimulations vertes du plan de relance soutiennent la protection du climat mais elles ne sont pas suffisantes pour accélérer suffisamment la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans tous les secteurs.

Secteur énergétique

Jusqu’à présent, le secteur énergétique est le principal contributeur à la réduction des émissions des gaz à effet de serre.  D’ici 2030, le secteur doit économiser de l´ordre de 7 Mt CO2eq par an pour atteindre l’objectif sectoriel (175 Mt CO2éq). Si l’on considère l’évolution depuis 2010, les entreprises ont atteint et dépassé depuis longtemps ce taux de réduction. La sortie progressive du charbon contribuera à elle seule de manière significative à la réduction des émissions d’ici 2030. En outre, le cadre du plan de relance économique ouvre désormais la voie à un développement accru de l’énergie solaire et de l´éolien maritime. Toutefois, pour l´éolien terrestre – filière de production renouvelable la plus importante –  des efforts supplémentaires sont nécessaires pour atteindre l’objectif de 2030.

Secteur industriel

Les émissions du secteur industriel devraient être réduites de plus de 4 Mt CO2éq par an pour atteindre l´objectif de 140 Mt CO2éq en 2030. L’effort réel nécessaire est encore plus important si l’on considère que la croissance économique future augmentera encore les émissions. Depuis 2010 les émissions de l´industrie n’ont diminué que de 188,2 Mt (2010) à 187,6 Mt CO2éq (2019), voir figure 2 /7/.

En dehors de la promotion des technologies de l’hydrogène vert, le plan de relance économique ne prévoit pas encore d’incitations suffisantes pour la réduction des émissions dans le secteur industriel.

Secteur des transports

Le secteur des transports doit économiser plus de 6 Mt par an pour atteindre l´objectif de 95 Mt CO2éq en 2030. Jusqu’à présent, cependant, peu de progrès ont été observés. Au contraire : au cours de la dernière décennie, les émissions sont en fait passées de 153 Mt en 2010 à 163 Mt CO2éq en 2019. C’est là que le plan de relance économique du gouvernement pourrait faire accélérer  la mise en place de véhicules électriques et la création d’infrastructures de recharge.

Secteur bâtiment, chaleur & refroidissement

Par rapport au secteur des transports, l’objectif 2030 du secteur bâtiment, chaleur & refroidissement est avec 70 Mt CO2éq bien inférieur, ce qui conduit à un taux de réduction de 5 Mt CO2éq par an. Cependant, entre 2010 et 2019 la réduction d’émissions n´a même pas atteint les 27 Mt CO2éq. Il y a encore beaucoup de rattrapage à faire. Malgré les subventions gouvernementales, la grande percée en termes de rénovation de bâtiments n’a pas encore eu lieu. Le taux de rénovation stagne à environ 1 % par an, alors qu’il faudrait au moins 1,5 % pour atteindre les objectifs climatiques de 2030. Dans ce secteur en particulier, l’Allemagne a perdu un temps précieux au cours de la dernière décennie.

Fig 2_Emissions par secteur 2010_2030

Annexe : Baromètre semestriel de septembre 2020 : vue d’ensemble des indicateurs

Augmentation de la part des énergies renouvelables, diminution des émissions de gaz à effet de serre : à première vue, le bilan actuel de la transition énergétique est assez positif. Mais, à y regarder de près, il faudrait agir dans de nombreux domaines. Le baromètre actuel (septembre 2020) de McKinsey de la transition énergétique montre que 8 des 15 indicateurs sont encore réalisables bien que pour 3 indices la réalisation semble incertaine. Pour 2 indicateurs il y a un besoin d’ajustement et pour 5 indicateurs, la réalisation des objectifs est « irréaliste ».

Annexe Indicateurs realise_1
Tableau 1 : Indicateurs dont la réalisation semble réaliste

Annexe Indicateurs realise_11
Tableau 1 suite

Annexe Indicateurs realise_2
Tableau 2 : Indicateurs dont la réalisation est incertaine

Annexe Indicateurs realise_3
Tableau 3 : Indicateurs demandant un ajustement

Annexe Indicateurs realise 4
Tableau 4 : Indicateurs dont la réalisation semble irréaliste

Annexe Indicateurs realise 41
Tableau 4 suite

Références

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

/2/ McKinsey (2020), T. Vahlenkamp et al., COVID-19: Bremser oder Beschleuniger der Energiewende? Energiewirtschaftliche Tagesfragen 70. Jg. (2020) Heft 9, en ligne : https://www.mckinsey.de/~/media/mckinsey/locations/europe%20and%20middle%20east/deutschland/news/presse/2020/2020-09-03%20energiewende-index/et_ewi_september%202020.pdf

/3/ Deutsche Windguard (2020), Status des Offshore-Windenergieausbaus in Deutschland, Erstes Halbjahr 2020, en ligne : https://www.windguard.de/id-1-halbjahr-2020.html

/4/ Deutsche Windguard (2020), Status des Windenergieausbaus an Land in Deutschland, Erstes Halbjahr 2020, en ligne :  https://www.windguard.de/id-1-halbjahr-2020.html

/5/ Allemagne-Energies (2020), Allemagne : la part des énergies renouvelables à la consommation brute d’électricité atteint 50% au premier semestre de 2020, en ligne : https://allemagne-energies.com/2020/07/05/allemagne-la-part-des-energies-renouvelables-a-la-consommation-brute-delectricite-atteint-presque-50-au-premier-semestre-de-2020/

/6/ Bundesnetzagentur (2020), SMARD, Strommarktdaten, en ligne : https://www.smard.de/home/strommarkt-aktuell/strommarkt

/7/ Umweltbundesamt (2020), Gemeinsame Pressemitteilung von Umweltbundesamt und Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, Treibhausgasemissionen gingen 2019 um 6,3 Prozent zurück, Große Minderungen im Energiesektor, Anstieg im Gebäudesektor und Verkehr, en ligne : https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/treibhausgasemissionen-gingen-2019-um-63-prozent

/8/ Bundesnetzagentur (2020), Versorgungsunterbrechungen Strom 2019, communiqué de presse du 22.10.2020, en ligne : https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2020/20201022_SAIDIStrom.html?nn=265778

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.

Fig 1 Production brute
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 (voir figure 2).

fig-2-production-enr-01-06-2020_1-1
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

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

Le baromètre 9/2020 de McKinsey est en ligne : https://allemagne-energies.com/2020/11/02/le-barometre-9-2020-de-mckinsey-covid-19-frein-ou-accelerateur-de-la-transition-energetique/

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 ?

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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