Gain sur émission CO2 avec les ENRi en France ?

Analyse factuelle effectuée à partir des chiffres publiés publiquement par RTE

Mise à jour 6/11/2022 avec les premiers chiffres pour 2022

Résumé de l’analyse

Temps de fonctionnement utile des éoliennes terrestres pour la France

• 2020: 3,62%
• 2021: 4,98%
• 2022: 15% (projection grâce à la maintenance des centrales nucléaires)

Ces chiffres sont la combinaison des périodes ou il y a du vent (facteur de charge de l'éolien terrestre 23% en France vérifié par le cumul des mesures) et des périodes ou il y a du vent et ou l'énergie produite a été utile pour la France. Analyse 1/2 heure par 1/2 heure tout au long de l'année.

Préambule

Analyse construite à partir des chiffres publiés sur le site de RTE ECOMIX 2 en terme de puissance des équipements et usage demi-heure par demi-heure en France.

Il est possible de tirer des conclusions pour le moins peu rassurantes en terme d'efficacité des ENRi en France pour lutter contre les émissions de CO2.

Ces chiffres sont disponibles en puissance par année et mois (chiffre provisoire) sous forme d'un tableau Excel tout à fait pertinent

Les chiffres sont fournis 1/2 heure par 1/2 heure.

Les données suivantes FRANCE sont disponibles en 2020, 2021, 2022 :

• Consommation Prévision J-1 Prévision J
• Production
• Fioul en moyenne 730 g CO2/kWh
• Charbon en moyenne 1006 g CO2/kWh
• Gaz en moyenne 418 g CO2/kWh
• Nucléaire en moyenne 6 g CO2/kWh
• Eolien en moyenne 14,1 g CO2/kWh
• Solaire en moyenne 43,9 g CO2/kWh
• Hydraulique en moyenne 6 g CO2/kWh
• Pompage
• Bioénergies
• Ech. physiques (solde import/export)
• Taux de Co2
• Ech. comm. Angleterre Ech. comm. Espagne Ech. comm. Italie Ech. comm. Suisse Ech. comm. Allemagne-Belgique
• Fioul - TAC
• Fioul - Cogén.
• Fioul - Autres
• Gaz - TAC
• Gaz - Cogén.
• Gaz - CCG
• Gaz - Autres
• Hydraulique - Fil de l'eau + éclusée
• Hydraulique - Lacs
• Hydraulique - STEP turbinage
• Bioénergies - Déchets
• Bioénergies - Biomasse
• Bioénergies - Biogaz

Hypothèses de nos calculs

Nous sélectionnons uniquement :

• les 1/2 heures ou il y a au moins une consommation résiduelle gaz + fioul + charbon afin de nous assurez qu'il y a économie réelle en terme d'émission de CO2,
• les 1/2 heures ou la production des ENRi est supérieure aux exportations de l'électricité.

Nous cumulons:

• les 1/2 heures sélectionnées en terme de production éolien positive
• les 1/2 heures sélectionnées en terme de production solaire positive

Nous calculons pour chaque tranche demi-heure le taux émission de CO2 pondéré de la seule production complémentaire mixte gaz, fioul, charbon.

Avec cette hypothèse, nous enlevons implicitement les périodes par 1/2 heure ou les productions ENRi ont conduit à une réduction des moyens de production bas en carbone hydraulique et nucléaire.

Attention nous avons pris le choix dans les calculs de nos analyses de favoriser l'éolien par rapport au photovoltaïque. Lorsque la somme production solaire + production éolienne sur une demi heure dépasse le montant des exportations (si exportation) alors c'est un priorité la production éolienne qui a été affecté au profit de la France (CO2 et production électrique utile pour la France).

L'écart généré par ce choix arbitraire n'est pas très important car l'été en plein soleil il y a généralement peu de vent pour les éoliennes terrestres.

Rappelons aussi que c'est sur ces périodes d'excès en été "plein soleil" qu'il y a des prix négatifs d'achat de l'électricité faute de moyen et de capacité de stockage adapté.

Analyse sur l'année 2020

• Totaux consommation France: 446 TWh soit 446000 GWh soit 446000000 MWh
• Emission CO2 de la production électrique y compris ENRi 15.192 millions de tonnes de CO2 pour en moyenne 34 g de CO2/kWh
• Totaux production éolienne brute 39,69 TWh en moyenne 14,1 g CO2/kWh
• Totaux production solaire brute 12,46 TWh en moyenne 43,9 g CO2/kWh
• Solde exportation - importation 45,76 TWh
• Production éolienne non exportée pour diminuer les émissions de CO2 en France 5,47 TWh gain en CO2 2,447 millions de tonnes/an
• Production solaire non exportée pour diminuer les émissions de CO2 en France 5,57 TWh gain en CO2 2,473 millions de tonnes/an

Le calcul des émissions de CO2 gagnées est effectué 1/2 heure par 1/2 heure en fonction de la production gaz, fioul, charbon de la 1/2 heure concernée.

Sans solaire et éolien terrestre en France les émissions de CO2 eut été de 22,76 millions de tonnes de CO2 pour produire les 446 TWh.

Il reste donc une efficacité quand on économise de la production fossile

Il y aurait une contre efficacité si l'on économisait de la production électrique hydraulique ou nucléaire.

A noter pour 2020:

• 35,22 TWh produits par les éoliennes terrestre Française sont exportés car non utilisables en France, à quel prix cette énergie assez décarbonée a est-elle vendue ?
• 6,89 TWh produits par les panneaux photovoltaïque Français sont exportés car non utilisables en France, à quel prix cette énergie assez décarbonée a est-elle vendue ?

la puissance éolien installée en France en 2020 était de 17,3 GW pour une production efficace pour la France de seulement 5,47 TWh

La production théorique si 100% de vent toute l'année serait de 151 TWh.

Les éoliennes ont produit en 2020 39,69 TWh soit un facteur de charge de seulement 26,3% et qui chute à 3,62% si on limite le gain à l'usage de l'électricité produite utilisée en France... Personne n'ose évoquer ce point

Analyse sur l'année 2021 sur chiffres provisoires RTE (il manque 2 journées)

• Totaux consommation France: 467 TWh
• Emission CO2 de la production électrique y compris ENRi 17,279 million de tonnes de CO2 soit en moyenne 37 g de CO2/kWh
• Totaux production éolienne brute 35,97 TWh en moyenne 14,1 g CO2/kWh
• Totaux production solaire brute 13,96 TWh en moyenne 43,9 g CO2/kWh
• Solde exportation - importation 45,61 TWh
• Production éolienne non exportée pour diminuer les émissions de CO2 en France 7,77 TWh gain en CO2 3,579 millions de tonnes/an
• Production solaire non exportée pour diminuer les émissions de CO2 en France 4,68 TWh gain en CO2 2,225 millions de tonnes/an

Le calcul des émissions de CO2 gagnés est effectué 1/2 heure par 1/2 heure en fonction de la production gaz, fioul, charbon de la 1/2 heure concernée.

Sans solaire et éolien terrestre en France les émissions de CO2 eut été de 23,760 millions de tonnes de CO2 pour produire les 467 TWh.

Il reste donc une efficacité quand on économise de la production fossile

Il y aurait une contre efficacité si l'on économisait de la production électrique hydraulique ou nucléaire.

A noter pour 2021:

• 28,2 TWh produits par les éoliennes terrestre Française sont exportés car non utilisables en France, à quel prix cette énergie assez décarbonée a est-elle vendue ?
• 9,28 TWh produits par les panneaux photovoltaïque Français sont exportés car non utilisables en France, à quel prix cette énergie assez décarbonée a est-elle vendue ?

la puissance éolien installée en France en 2020 était de 17,84 GW pour une production efficace pour la France de seulement 7,77 TWh

La production théorique si 100% de vent toute l'année serait de 156 TWh.

Les éoliennes ont produit en 2021 35,97 TWh soit un facteur de charge de seulement 23% et qui chute à 4,98% si on limite le gain à l'usage de l'électricité produite utilisée en France... Personne n'ose évoquer ce point

Le programme éolien terrestre jusqu'à 2020 à coûté 55 Milliards d'euros en gros pour 20 ans de production il va faire économiser environ 71,6 millions de tonnes de CO2 à la France.

Energie produite par les éoliennes utilisées en France pour économiser d'électricité fossile sur 20 ans: 155 TWh Si on valorise ce cas disons 78 € le MWh soit 12 milliard d'euros.

Le reste de la production exportée au moment des surplus ou utilisée à la place du nucléaire ou de l'hydraulique soit 580 TWh ne peut être valorisée à plus de 9 € le MWh soit 5 milliards d'euros.

Reste les coûts de maintenance, les frais financiers, la location des terrain, les nuisances (bruit, paysage) et les frais de démolition au bout de 20 ans.

Bref au mieux le revenu réel hors subvention de l'éolien terrestre construit en France à fin 2020 ne produira pas plus de 20 milliards d'euros 55€ - 20 M€ = 35 M€ / 71,6 MtCO2 = 488€ La tonne de CO2 économisée

On est très loin du prix de la taxe carbone avec l’éolien terrestre en France !

A ce jour 4 novembre 2022 les chiffres RTE définitifs pour l'année 2021 ne sont pas encore disponibles (erreur 404 sur le lien de téléchargement du tableau)

Dès que nous obtiendrons ce tableau définitif 2021 nous recalculerons avec les mêmes hypothèses les chiffres pour 2021 juste un copier-coller à effectuer dans notre feuille de calcul géante

Projection sur l'année 2022 sur chiffres provisoires RTE du 8/11/2021 au 7/11/2022

en date du 7/11/2022 Cette sélection permet de comparer une période de 12 mois par rapport à l'année 2021 afin de faciliter l'analyse des chiffres

• Totaux consommation France: 457 TWh (en légère baisse)
• Emission CO2 de la production électrique y compris ENRi 24,503 million de tonnes de CO2 soit en moyenne 53 g de CO2/kWh (forte hausse dut à la maintenance des centrales nucléaires)
• Totaux production éolienne brute 39,29 TWh en moyenne 14,1 g CO2/kWh
• Totaux production solaire brute 18,19 TWh en moyenne 43,9 g CO2/kWh
• Solde exportation - importation -14,09 TWh la France a plus importée qu'exporté pour la première fois depuis des décennies !
• Production éolienne non exportée pour diminuer les émissions de CO2 en France 25,26 TWh gain en CO2 11,206 millions de tonnes/an
• Production solaire non exportée pour diminuer les émissions de CO2 en France 13,45 TWh gain en CO2 5,880 millions de tonnes/an

Le calcul des émissions de CO2 gagnés est effectué 1/2 heure par 1/2 heure en fonction de la production gaz, fioul, charbon de la 1/2 heure concernée.

Sans solaire et éolien terrestre en France les émissions de CO2 eut été de 41,589 millions de tonnes de CO2 pour produire les 457 TWh.

Il reste donc une efficacité quand on économise de la production fossile

Il y aurait une contre efficacité si l'on économisait de la production électrique hydraulique ou nucléaire.

A noter tendance pour 2022:

• 13,02 TWh produits par les éoliennes terrestre Française sont exportés car non utilisables en France, à quel prix cette énergie assez décarbonée a est-elle vendue ?
• 4,74 TWh produits par les panneaux photovoltaïque Français sont exportés car non utilisables en France, à quel prix cette énergie assez décarbonée a est-elle vendue ?

En 2022, Il y a 19,2 GW d'éoliennes terrestres en service. Avec 100% de vent la production serait théoriquement de 168 TWh. Le facteur de charge 2022 sera donc au alentour de 23% comme calculé sur les mesures en 2021.

Le temps de fonctionnement utile des éoliennes terrestres pour la France grâce à la maintenance de nombreuse centrale nucléaire passera de 4,98% à 15% pour 2022

On peut tout de même se poser des questions sur un équipement qui ne sert que 15% de son temps question rapport investissement/efficacité.

Il est clair qu'en 2022 vu les arrêts pour maintenance de plusieurs centrales nucléaires que le bilan d'usage de l'éolien pour la France sera mathématiquement meilleur qu'en 2021.

Important

Les petits écarts entre les consommations annoncées en énergie par RTE et nos calculs proviennent du fait que nos analyses et calculs sont basés sur des cumuls de puissance par tranche de 1/2 heure pour les convertir en énergie.

C'est le seul moyen pour pouvoir différencier les puissances produites utilisées par la France et celles destinées à l'export et aussi pour pouvoir calculer les réelles économies en terme de CO2 par rapport au taux de CO2 émis par les moyens fossiles sur chaque tranche de 1/2 heure concernée.

Les ordres de grandeur ne sont pas remis en cause par ces écarts énergie cumulé et énergie évaluée par tranche de 1/2 heure par rapport à la puissance mesurée.

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