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PANORAMA DE L’éLECTRICITé RENOUVELABLE EN 2015

Panorama de l'électricité renouvelable en 2015

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  • Panorama de llectricit

    renouvelable en 2015

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    sur son rseau et partir dinformations transmises par ERDF, des Entreprises Locales

    de Distribution et certains producteurs.

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    Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Prambule 1

    Llectricit renouvelable en France 2

    La filire olienne 11

    La filire solaire 30

    La filire hydraulique 51

    La filire bionergies 63

    Les S3REnR 71

    Note mthodologique 78

    Glossaire 79

    Sommaire

  • Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Lengagement de la France de porter la part des nergies renouvelables 40 % de la production dlectricit en 2030, renforce les enjeux de ladaptation des infrastructures et de la gestion du systme lectrique afin dy accueillir les nouvelles installations de production dlectricit.

    Pour accompagner le dploiement des nergies renouvelables, RTE, le SER, ERDF et lADEeF ont engag ensemble une coopration pour la publication dun tat des lieux dtaill des principales filires de production dlectricit de source renouvelable, tant lchelle rgionale, nationale queuropenne.

    Une 6me dition dcline selon les nouvelles rgions administratives

    Cette 6me dition du Panorama de llectricit renouvelable prsente ltat des lieux fin dcembre 2015. Le panorama rgional des filires renouvelables lectriques en France mtropolitaine sappuie sur les 13 nouvelles rgions administratives(*). Toutes les informations sont mises en regard des ambitions retenues par la France pour 2020 pour chaque source de production dlectricit renouvelable et du dveloppement des nergies renouvelables en Europe.

    La croissance des nergies renouvelables lectriques porte par lolien et le solaire

    Aprs une anne 2014 marque par la reprise du raccordement des installations oliennes et solaires, lanne 2015 confirme que ce sont ces deux filires qui contribuent le plus la croissance des nergies renouvelables lectriques. Au 31 dcembre 2015, les puissances des parcs olien et solaire slvent respectivement 10 312 MW et 6 191 MW, soit un total suprieur 16,5 GW. Cette dynamique est notamment lie aux mesures de simplification des procdures administratives encadrant leur dveloppement et la scurisation du cadre tarifaire. Le solaire et lolien reprsentent dsormais 38 % des capacits de production dnergies renouvelables lectriques en France mtropolitaine.

    Avec plus de 25 400 MW installs en France, la filire hydraulique, la premire des nergies lectriques de source renouvelable, demeure stable. Le parc de production dlectricit partir des bionergies slve 1 703 MW fin dcembre 2015, soit une croissance de 105MW en un an.

    Toutes filires confondues, la croissance du parc slve 2 GW, ce qui porte sa puissance plus de 43,6 GW au 31 dcembre 2015.

    Des rseaux de transport et de distribution au cur de la transition nergtique

    Pour rpondre aux objectifs de la transition nergtique, les rseaux de transport et de distribution continuent voluer afin de permettre lintgration de la production dlectricit renouvelable tout en garantissant la scurit et la sret du systme lectrique. Les installations de production de source renouvelable se caractrisent par leur nombre, leur disparit de taille et de rpartition, et une production variable pour ce qui concerne lolien et le solaire. Moyen de mutualisation de ces ressources lchelle nationale, les rseaux permettent doptimiser leur utilisation et sont un facteur important de solidarit entre les rgions.

    La mise en place de schmas rgionaux de raccordement au rseau des nergies renouvelables (S3REnR) assure une visibilit long terme des capacits daccueil spcifiquement rserves aux nergies renouvelables. Raliss par RTE en accord avec ERDF, lensemble des gestionnaires de rseaux de distribution et en concertation avec les acteurs concerns, ces schmas permettent doptimiser le dveloppement des rseaux et de mutualiser les cots de raccordement.

    Suite ladoption de lAccord de Paris sur le climat lors de la COP21, et dans le cadre de la mise en uvre de la loi relative la transition nergtique pour la croissance verte, le Panorama de llectricit renouvelable se veut un outil daccompagnement au service de toutes les parties prenantes.

    Prambule

    (*) Les noms des nouvelles rgions nayant pas t officiellement arrts la date de publication, les appellations utilises assemblent les anciens noms de rgion par ordre alphabtique.

    1

  • 2 Panorama de llectricit renouvelable 2014

    1. Chiffres clefs et actualits de llectricit renouvelable 1.1. Chiffresclefs................................................................................................................................................................3 1.2. Actualits.....................................................................................................................................................................3

    2. Le parc des installations de production dlectricit renouvelable 2.1. Parcrenouvelableraccordau31dcembre2015........................................................................................................5 2.2.Rpartitionrgionaleduparcdesinstallationsdeproductiondlectricitrenouvelable..................................................6

    3. File dattente et parc raccord par rapport aux objectifs nationaux et rgionaux...............7

    4. La production dlectricit renouvelable dans lquilibre offre - demande..............................8

    5. Principaux chiffres de llectricit renouvelable en Europe.............................................................9

    LLeCtRiCitRenouveLAbLeenFRAnCeEn 2015

    Panorama dellectricitrenouvelable

  • 3Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    (*) Ce chiffre prend en compte prs de 16 MW de droits deau en plus du parc raccord RTE, ERDF, aux ELD et EDF-SEI en Corse.(**) Seule la part considre comme renouvelable de llectricit hydraulique et de llectricit produite par les bionergies est prise en compte (cf. note mthodologique).

    1.1. Chiffres clefs

    Installations de production dlectricit renouvelable raccordes au 31 dcembre 2015

    Le parc des installations de production dlectricit renouvelable raccordes en France mtropolitaine reprsente une puissance de 43 627 mW(*) dont 25 402 mW sur le rseau de RTE, 16841 mW sur le rseau dERDF, 1 016 mW sur les rseaux des ELD et 353 mW sur le rseau dEDF-SEI en Corse ;

    Le parc des installations de production dlectricit renouvelable raccordes progresse de 1 999 mW, depuis le 1er janvier 2015. Ces capacits sont principalement rparties entre les filires olienne et solaire.

    File dattente de raccordement au 31 dcembre 2015

    La file dattente de raccordement des installations de production dlectricit renouvelable en France continentale est de 13747mW au 31 dcembre 2015, soit un volume lgrement suprieur lanne prcdente. Elle se compose de 5 767mW sur le rseau de RTE, 7 245 mW sur le rseau dERDF, 676mW sur les rseaux des ELD et de 60 mW sur le rseau dEDF-SEI en Corse.

    Production dlectricit renouvelable en 2015

    La production dlectricit renouvelable du 1er janvier au 31 dcembre 2015 slve 88,4 TWh, dont 54 TWh(**) de production hydraulique, 21 TWh de production olienne, 7,4TWh de production solaire et 6 TWh de production de la filire bionergies ;

    Le taux moyen de couverture de la consommation par la production dlectricit renouvelable est de 18,7 % sur la priode.

    1.2. actualitsLoi relative la transition nergtique pour la croissance verte

    Avec un objectif de porter la part des nergies renouvelables 32% de la consommation finale franaise brute dnergie en 2030, la loi relative la transition nergtique pour la croissance verte, promulgue le 18 aot 2015, offre aux nergies renouvelables de nouvelles perspectives. A cet horizon, la production dlectricit de source renouvelable devra atteindre 40 % du mix lectrique. Cet objectif sera la base de la Programmation Pluriannuelle de lnergie (PPE), inscrite dans la loi et dont le volet nergies renouvelables a fait lobjet dune consultation au cours du dernier trimestre 2015. noter que les DROM-COM tabliront une PPE spcifique, tout comme la Corse dont la PPE a t dcrte dans le JO du 20 dcembre 2015. La loi modifie galement les mcanismes de soutien aux nergies renouvelables lectriques. Cette transformation fait suite aux dcisions prises par la Commission europenne qui entreront en

    application au 1er janvier 2016. Les lignes directrices europennes introduisent deux principales volutions :

    Dans un premier temps, pour les installations suprieures 0,5 MW, le mcanisme de soutien aux filires renouvelables lectriques prendra la forme dun complment de rmunration qui sajoutera au prix auquel llectricit aura t vendue sur le march ;

    Dans un second temps, pour les installations suprieures 1 MW, ce complment de rmunration sera allou via un systme dappels doffres.

    Ces dispositions constituent une mutation majeure du cadre conomique des installations de production dlectricit renouvelable. Cependant, la loi privilgiant la progressivit du dispositif, elle prserve du nouveau mcanisme tous les projets qui auront fait lobjet dune demande dobligation dachat avant le 1er janvier 2016.

    Chiffresclefsetactualitsdellectricitrenouvelable

    1.

    43,6GW 18,7%installs de la consommation

  • 4 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Il est noter que la filire olienne terrestre pourra bnficier dune priode de cohabitation pendant laquelle les producteurs oliens pourront choisir la vente directe sur le march ou le tarif dobligation dachat. En effet pour cette filire, larrt tarifaire en vigueur ayant t notifi la Commission europenne en octobre 2013 et valid par elle en mars 2014, il demeure juridiquement valable au-del du 1er janvier 2016. La loi relative la transition nergtique pour la croissance verte confie, en outre, au gestionnaire du rseau de transport de llectricit, ltablissement dun registre national des installations de production dlectricit et de stockage raccordes aux rseaux publics de transport et de distribution dlectricit du territoire mtropolitain continental et des zones non interconnectes.En matire de simplification administrative, llargissement du primtre de lautorisation unique lensemble du territoire pour les filires de lolien terrestre, de la mthanisation et de lhydrolectricit, constitue une volution notable.

    rforme territoriale

    LAssemble nationale et le Snat ont adopt le projet de loi portant nouvelle organisation territoriale de la Rpublique le 7aut 2015 (loi NOTRe). Il sagit du troisime volet de la rforme des territoires, aprs la loi de modernisation de laction publique territoriale et daffirmation des mtropoles et la loi relative la dlimitation des rgions. Afin de sadapter ce nouveau contexte le Panorama de llectricit renouvelable en 2015 dcline ses indicateurs la maille des 13 nouvelles rgions. Les objectifs rgionaux, anciennement ports par les SRCAE(*), sont prsents sous forme agrge afin de permettre le suivi des politiques en matire dlectricit renouvelable. De nouvelles orientations seront fixes dici 2019 au sein des schmas rgionaux damnagement, de dveloppement durable et dgalit des territoires (SRADDET), crs par la loi NOTRe. Cela devrait permettre une meilleure cohrence entre les objectifs nationaux et lensemble des objectifs rgionaux.

    (*) Schmas rgionaux du climat, de lair et de lnergie.

  • 5Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2.1. Parc renouvelable raccord au 31 dcembre 2015

    Leparcdesinstallationsdeproductiondlectricitrenouvelable

    2.

    La puissance du parc de production dlectricit renouvelable en France mtropolitaine slve 43 627 MW. Le parc hydraulique reprsente environ 60 % de la capacit installe. La filire olienne et la filire solaire, encore exclusivement porte par la technologie photovoltaque, connaissent actuellement la plus forte croissance et concentrent 38 % des capacits.

    La composition du parc de production dlectricit renouvelable continue dvoluer en faveur des filires olienne et solaire avec larrive de 1 894 MW de capacit installe durant lanne 2015. Ce volume est infrieur aux 2 086 MW raccords sur ces deux filires en 2014, du fait dune moindre maturit des projets actuellement en file dattente. En effet, en 2014, la stabilisation du cadre tarifaire de la filire olienne avait entrain la concrtisation de nombreux projets matures, en attente dun signal positif.

    Parc renouvelable raccord au 31 dcembre 2015

    Bionergies 1,7 GW

    Solaire 6,2 GW

    Eolien 10,3 GW

    Hydraulique 25,4 GW

    Evolution de la puissance totale raccorde annuellement depuis 2002

    2002 20062004 20082003 20072005 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

    MW

    3 000

    2 500

    2 000

    1 500

    1 000

    500

    0

    -500

    Bionergies Solaire Eolien Hydraulique

    Les donnes relatives la filire bionergies ne sont pas disponibles avant 2012.

  • 6 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2.2. rpartition rgionale du parc des installations de production dlectricit renouvelable

    La rgion Auvergne Rhne-Alpes accueille le parc renouvelable le plus important, essentiellement grce lhydrolectricit, et reprsente prs de 30 % du parc renouvelable install en France

    mtropolitaine. Suivent les rgions Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes et Alsace Champagne-Ardenne Lorraine, rgions dans lesquelles les parcs hydrauliques sont galement dvelopps.

    Rpartition rgionale des puissances raccordes par filire au 31 dcembre 2015

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Aquitaine LimousinPoitou-Charentes

    Normandie

    Centre-Val de Loire

    Bretagne

    Ile-de-France

    Alsace Champagne-Ardenne Lorraine

    BourgogneFranche-Comt

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    Pays de la Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Corse

    Provence-Alpes-Cte dAzur

    0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000

    AUVERGNE RHNE-ALPES

    LANGUEDOC-ROUSSILLON MIDI-PYRENEES

    ALSACE CHAMPAGNE-ARDENNE LORRAINE

    PROVENCE-ALPES-CTE D'AZUR

    AQUITAINE LIMOUSIN POITOU-CHARENTES

    NORD-PAS-DE-CALAIS PICARDIE

    BRETAGNE

    CENTRE-VAL DE LOIRE

    BOURGOGNE FRANCHE-COMTE

    PAYS DE LA LOIRE

    NORMANDIE

    ILE-DE-FRANCE

    CORSE Bionergies Solaire Eolien Hydraulique

    MW

  • 7Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    70

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    0

    La file dattente de raccordement des installations de production dlectricit renouvelable en France continentale est de 13747MW au 31 dcembre 2015. Elle est compose de 7490MW dinstallations oliennes terrestres, 3 258MW dinstallations oliennes offshore, 1 934 MW dinstallations solaires, 557 MW dinstallations bionergies et de 508 MW dinstallations hydrauliques.Fixs lhorizon 2020, latteinte des objectifs nationaux inscrits dans la PPI(*), et latteinte des objectifs rgionaux inscrits dans les SRCAE(**), prsentent des rsultats contrasts selon les filires. Pour le solaire, le rythme de croissance de la filire a permis datteindre lobjectif national de 5 400 MW(***) ds 2014, soit avec 6 ans davance. Cet objectif a t revu la hausse et stablit prsent 8 000 MW. Toutefois, au niveau rgional, les objectifs cumuls

    dinstallation de parcs solaires atteignent prs de 16000MW, ce qui semble difficile atteindre dici 2020, malgr le dynamisme de la filire. Concernant lolien, le rythme actuel de raccordement ne parat pas suffisant pour remplir lobjectif national fix 19 000 MW, ni de fait les objectifs rgionaux cumuls, encore plus ambitieux. En revanche, les objectifs nationaux et rgionaux concernant le parc hydraulique install sont atteints respectivement 90 % et 95 %. Ainsi, sur lensemble des filires de production dlectricit renouvelable, le parc raccord remplit les objectifs nationaux plus de 75 %. La file dattente de raccordement reprsente, quant elle, plus de 23 % de ces objectifs.

    (*) Programmation pluriannuelle des investissements.(**) Schmas Rgionaux du Climat, de lAir et de lEnergie.(***) Cet objectif PPI a t fix en 2009, anne o cette filire tait encore dans les prmices de son dveloppement. Les installations prsentes hors France mtropolitaine sont prises en compte dans latteinte de cet objectif.

    Parc install et file dattente au 31 dcembre 2015, au regard des objectifs PPI par filire

    Parc install et file dattente Objectifs PPI 2020

    GW

    Filedattenteetparcraccordparrapportauxobjectifsnationauxetrgionaux

    3.

    Bionergies Solaire Eolien Hydraulique Volume de la file dattente

    de la filire correspondante

  • 8 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Le taux de couverture moyen de la consommation lectrique par les nergies renouvelables a t de 18,7 % entre le 1er janvier et le 31 dcembre 2015, dont 11,4 % assurs par la filire hydraulique, 4,5 % par la filire olienne, 1,6 % par la filire solaire et 1,3 % par les bionergies. Le taux de couverture moyen de la consommation lectrique par les nergies renouvelables est en baisse par rapport lanne 2014 o il tait de 19,6 %. Cette variation de - 0,9 point sexplique

    notamment par une hausse de la consommation de prs de 2% et une baisse de la production hydraulique denviron 14% (soit - 8,5TWh), la pluviomtrie ayant t largement infrieure aux niveaux constats en 2014. Il semblerait galement que la hausse des dbits rservs ait impact ngativement le niveau de production hydraulique, comme voqu dans ldition du Panorama de llectricit renouvelable 2014.

    Laproductiondlectricitrenouvelabledanslquilibreoffre-demande

    4.

    Taux de couverture moyen de la consommation par la production dlectricit renouvelable en 2015

    30 % 20 30 % 10 20 % < 10 %

    29 %

    7 %

    25 %

    38 % 26 %

    39 %

    6 %1 %

    11 %

    14 %

    16 %

    7 %

    12 %Bretagne

    Pays de la Loire

    NormandieIle-de-France

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Corse

    Provence-Alpes-Cte dAzur

    BourgogneFranche-Comt

    Alsace Champagne-Ardenne

    Lorraine

    Centre-Val de Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    AquitaineLimousin

    Poitou-Charentes

  • 9Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Principauxchiffresdellectricitrenouvelableeneurope

    5.

    Au 31 dcembre 2014, la puissance EnR installe en Europe slevait prs de 434 GW dans lensemble des pays europens membres de lENTSO-E.

    Avec environ 92 GW installs, lAllemagne possde le parc le plus important devant lItalie (53,7 GW) et lEspagne (50,3 GW). La France fin dcembre 2014 possdait la 4me capacit dEurope avec 41,6 GW.

    Le parc renouvelable install

    40 GW 15 40 GW 5 15 GW < 5 GW Donnes

    indisponibles

    Source et primtre : ENTSO-E(Pour la Grande-Bretagne, les donnes concernant les parcs olien et solaire sont celles fournies par DECC).

    Parc renouvelable install au 31 dcembre 2014 en Europe

  • 10 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Du 1er juillet 2014 au 30 juin 2015, la production dlectricit renouvelable a couvert 32,9 % de la consommation dans les pays europens membres de lENTSO-E.

    En Norvge et en Islande, llectricit produite par les EnR, en particulier par lhydraulique, couvre la totalit de la consommation. En Espagne ce taux atteint 38 %, 34,7 % en Italie et 30,6 % en Allemagne.

    La couverture de la consommation lectrique par la production renouvelable

    50 % 20 50 % 10 20 % < 10 %

    Source et primtre : ENTSO-EA la date de publication du Panorama, les donnes relatives la Grande-Bretagne ne couvrent pas 100 % du territoire.

    Taux de couverture de la consommation par la production dlectricit renouvelable du 1er juillet 2014 au 30 juin 2015

  • 1. Chiffres clefs et actualits 1.1. Chiffresclefs.............................................................................................................................................................. 12 1.2. Actualits................................................................................................................................................................... 12

    2. Le parc olien en France 2.1. Parcolienraccordau31dcembre2015................................................................................................................ 13 2.2.Rpartitionrgionaleduparcolien........................................................................................................................... 14 2.3.Lestechnologiesdeproductionolienne................................................................................................................... 15

    3. Les perspectives de croissance du parc olien 3.1. Filedattentederaccordementauxrseauxpublicsdetransportetdedistribution....................................................... 16 3.2.Filedattenteparrapportauxobjectifsnationauxetrgionaux..................................................................................... 17

    4. La production olienne dans lquilibre offre-demande 4.1. Productionetfacteurdechargeduparcolien...........................................................................................................20 4.2.Rpartitionrgionaledelaproductionetdufacteurdecharge....................................................................................21 4.3.Participationlacouverturedelaconsommation.......................................................................................................23 4.4.uneproductionvariableavecdefortesdisparitsrgionales......................................................................................24 4.5. Lamatrisedesfluxdeproductionoliennedanslesystmelectrique.......................................................................25

    5. Principaux chiffres de la filire olienne en Europe..........................................................................26

    Focus : Les perspectives et les dfis de lolien en mer........................................................................29

    LAFiLiReoLienne En 2015

    Panorama dellectricitrenouvelable

  • 12 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    1.1. Chiffres clefs

    Puissance olienne au 31 dcembre 2015

    Le parc olien raccord reprsente une puissance de 10312 mW dont 585 mW sur le rseau de RTE, 9 191 mW sur le rseau dERDF, 518 mW sur les rseaux des ELD et 18mW sur le rseau dEDF-SEI en Corse ;

    Le parc olien progresse de 999 mW en 2015.

    File dattente de raccordement au 31 dcembre 2015

    La file dattente de raccordement des installations oliennes en France continentale est de 10 748 mW au 31 dcembre 2015 contre 9 877 MW au 31 dcembre 2014;

    Elle se compose de 4 957 mW sur le rseau de RTE (dont 3258 MW dinstallations oliennes offshore), 5 170 mW sur le rseau dERDF, 614 mW sur les rseaux des ELD et 6 mW sur le rseau dEDF-SEI en Corse.

    Production olienne en 2015

    La production olienne en 2015 slve 21,1 TWh soit une progression de 23,3 % par rapport lanne prcdente ;

    Le facteur de charge moyen mensuel pour cette priode est de 24,3 % ;

    Le taux moyen de couverture de la consommation par la production olienne est de 4,5 % sur la priode.

    1.2. actualitsCadre conomique

    Les travaux mens en 2015 tant sur lvolution des mcanismes de soutien que sur la programmation pluriannuelle de lnergie (PPE) pour 2016-2023, et les nouveaux objectifs qui en dcouleront, constituent les prochains jalons majeurs du cadre conomique de la filire olienne. A moyen terme, les nouveaux projets oliens pourraient continuer bnficier du dispositif dobligation dachat et les producteurs oliens auront le choix entre le complment de rmunration et le tarif dachat garanti au moins jusquen 2018.

    Cadre rglementaire

    Diverses mesures de simplification administrative ont t adoptes dans le cadre de la loi relative la transition nergtique. Ainsi, lautorisation unique est exprimente sur lensemble du territoire national depuis le 1er novembre 2015. A lissue de cette exprimentation, lautorisation unique devrait tre gnralise. Elle se substituerait alors aux autorisations dont elle runit les objets (urbanisme, environnement), en application de lordonnance prvue par la loi pour la croissance, lactivit et lgalit des chances conomiques, adopte le 9 juillet 2015. Ces mesures sont de nature soutenir la reprise engage depuis 2014 au sein de la

    filire olienne et de nouvelles dispositions visant acclrer la ralisation des projets oliens devraient voir le jour. La principale concerne la suppression des formalits lies lurbanisme.

    Sagissant des contraintes techniques, des travaux et rflexions visant amliorer la cohabitation des oliennes et des radars, ont conduit des volutions concrtes telles que la rvision des rgles dimplantation vis--vis des radars mtorologiques. Au sujet de toutes les contraintes aronautiques militaires ou civiles, y compris les radars, les nombreux changes entre la profession olienne et les services concerns (Dfense, DGAC) ont permis damorcer des pistes damlioration qui devraient se concrtiser au cours de lanne 2016.

    appel projets pour des fermes pilotes doliennes flottantes

    LADEME a lanc en aot 2015 un appel projets (AAP) pour des fermes pilotes doliennes flottantes, sur quatre zones issues de la concertation mene au premier semestre : trois en mditerrane, et une en Bretagne. Cet AAP constitue une tape importante vers lindustrialisation de cette technologie davenir, en France comme linternational. Les rponses des candidats sont attendues pour le 4 avril 2016.

    Chiffresclefsetactualits1.

    10,3GWinstalls

    +10,7%de puissance

    installe

  • 13Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2.1. Parc olien raccord au 31 dcembre 2015 La puissance olienne raccorde aux rseaux lectriques au 31 dcembre 2015 est de 10 312 MW dont 585 MW sur le rseau de RTE, 9 191 MW sur le rseau dERDF, 518 MW sur les rseaux des ELD et 18 MW sur le rseau dEDF-SEI en Corse. Le parc

    olien est en progression de 10,7 % sur lanne, avec 999 MW nouvellement raccords contre 1 156 MW en 2014.La dynamique observe lanne prcdente semble se confirmer malgr une lgre baisse des raccordements.

    LeparcolienenFrance2.

    0

    2 000

    4 000

    6 000

    8 000

    10 000

    12 000

    201520142013201220112010200920082007200620052004200320022001

    MW

    Evolution de la puissance olienne raccorde

    8 1579 313

    10 312

    621 1156 9998229521189124610757527494131199035

    7 536

    6 7145 762

    4 573

    3 3272 252

    1 500

    75133821912994

    Puissance olienne raccorde cumule (MW) Puissance olienne raccorde par an (MW)

  • 14 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2.2. rpartition rgionale du parc olien

    La carte des rgions se modifie pour laisser apparatre de nouveaux grands ensembles. La rgion Alsace Champagne-Ardenne Lorraine devient la rgion dote du plus grand parc install avec 2 580MW au 31 dcembre 2015. Avec 2 330 MW, la rgion Nord-Pas-de-Calais Picardie hberge le deuxime parc le plus important. Ces deux rgions comptent maintenant 48 % du parc install.Le regroupement des rgions Languedoc-Roussillon et Midi-Pyrnes donne naissance la troisime rgion en termes dimportance du parc install avec un total de 1 038 MW. Les trois rgions ayant une capacit installe infrieure ou gale 50 MW (Corse, le-de-France, Provence-Alpes-Cte dAzur) reprsentent 1 % du parc mtropolitain.

    Les plus fortes progressions du parc install sur lanne 2015 ont eu lieu en Nord-Pas-de-Calais Picardie et Alsace Champagne-Ardenne Lorraine, avec respectivement 306 et 227 MW installs, ce qui reprsente 53 % des nouvelles capacits installes. Trois autres rgions (Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes, Aquitaine Limousin Poitou-Charentes, Bourgogne Franche-Comt) ont vu leur parc progresser de plus de 70 MW en 2015.

    Le nouveau dcoupage administratif cache des disparits importantes puisque le Limousin, la Franche-Comt, lAlsace, et lAquitaine qui avaient des parcs infrieurs 50 MW au 1er janvier 2015 se fondent dsormais dans des ensembles plus importants.

    Puissance olienne raccorde par rgion au 31 dcembre 2015

    1 000 MW 750 1 000 MW 500 750 MW 250 500 MW 0 250 MW

    2580 mW

    379 mW

    18 mW

    1038 mW 50 mW

    402 mW

    567 mW43 mW

    2330 mW

    876 mW

    553 mW

    632 mW

    844 mWBretagne

    Pays de la Loire

    NormandieIle-de-France

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Corse

    Provence-Alpes-Cte dAzur

    BourgogneFranche-Comt

    Alsace Champagne-Ardenne

    Lorraine

    Centre-Val de Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    AquitaineLimousin

    Poitou-Charentes

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    Rpartition rgionale des nouvelles puissances oliennes installes en 2015

    MW

    Alsa

    ce

    Cham

    pagn

    e-Ar

    denn

    e Lo

    rrain

    e

    Aqui

    tain

    e Lim

    ousin

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    Bour

    gogn

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    Fran

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    t

    Norm

    andi

    e

    Lang

    uedo

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    i-Pyr

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    s

    Prov

    ence

    -Alp

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    Cte

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    e Lo

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    Pays

    de

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    Bret

    agne

    Cors

    e

    Nord

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    -de-

    Cala

    isPi

    card

    ie

  • 15Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2.3. Les technologies de production olienne

    Caractristiques et fonctionnement dune olienne La technologie olienne transforme lnergie du vent en nergie lectrique. Le vent met en mouvement le rotor permettant sa transformation en nergie mcanique. La vitesse de rotation de larbre entran par le mouvement des pales (5 15 tours par minute) est acclre par un multiplicateur (technologie asynchrone). Cette nergie mcanique est transmise au gnrateur qui la transforme en nergie lectrique. Dans le cas dun gnrateur synchrone, lnergie mcanique est directement transmise au gnrateur sans passer par un multiplicateur.Llectricit produite par une olienne transite par un transformateur situ dans la nacelle ou au pied du mt qui en lve la tension. Un parc olien est constitu de plusieurs arognrateurs, espacs de plusieurs centaines de mtres, connects entre eux par un rseau interne souterrain et raccords au rseau public par lintermdiaire dun poste de livraison.Sagissant de lvolution des caractristiques des machines, si au dbut des annes 2000, la hauteur moyenne des mts installs en France se situait aux environs de 50 mtres(*), ce chiffre a rgulirement volu pour atteindre 90 mtres(*) en moyenne aujourdhui. Le diamtre du rotor dpend quant lui de la technologie de chaque arognrateur, mais galement dune adaptation des pales aux conditions de vent propres chaque site (pour un site peu vent, on utilisera des pales dune surface importante afin de capter le maximum de puissance).

    Technologies de productionLes turbines actuellement proposes sur le march se rpartissent en deux grandes familles suivant larchitecture de leur systme de production : celles quipes dun gnrateur asynchrone (environ 80 % du march(*)), et celles quipes dun gnrateur synchrone (environ 20 % du march(*)). Ces derniers modles sont gnralement dpourvus de multiplicateurs mais une gamme de gnrateurs synchrones quips de multiplicateurs tend se dvelopper.

    Puissance des oliennesLes oliennes installes aujourdhui sont gnralement dune puissance de 2 3 MW en olien terrestre et de 6 MW ou plus en olien offshore. Cette puissance unitaire a t en augmentation constante au cours des dernires annes en raison des avances technologiques qua connues la filire. Les oliennes installes sont ainsi passes dune puissance de moins d1 MW au dbut des annes 2000 prs de 2,2 MW en moyenne aujourdhui.Plusieurs modles de turbines actuellement commercialises dpassent les 3 MW unitaires. On pourrait ainsi sattendre une poursuite de laugmentation de la puissance moyenne des oliennes dans les prochaines annes. Nanmoins, les contraintes de transport et dinstallation doliennes de grande dimension pourraient attnuer cette tendance.On assiste galement un dveloppement des gammes doliennes quipes dun rotor (pales) de diamtre de plus en plus important par rapport leur puissance nominale, en raison des progrs technologiques lis la fabrication des pales, et de la demande concernant lquipement de sites plus faiblement vents.

    raccordement dun parc olienLes turbines oliennes constituant le parc sont chacune quipes dun transformateur qui lve la tension de sortie des gnrateurs, gnralement de 400 ou 690 V, une tension de niveau HTA (20kV). Le rseau interne du parc olien connecte les oliennes du parc entre elles jusquau point de livraison, interface entre linstallation de production et le rseau public. Dans le cas dune installation de production raccorde au RPT, le rseau interne intgre un poste de transformation HTA/HTB permettant dlever la tension au niveau de celle du rseau de transport.

    1. Anmomtre - 2. Pales - 3. Gnrateur - 4. Armoire de commande5. Dispositif dorientation

    S

    iem

    ens

    1

    23

    5

    4

    Principaux composants de la nacelle dune olienne

    (*) Source SER

  • 16 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    3.1. File dattente de raccordement aux rseaux publics de transport et de distribution

    La file dattente de raccordement des puissances oliennes sur les rseaux de RTE, dERDF et des ELD est de 10 748 MW au 31 dcembre 2015. Elle est constitue de 4 957 MW de puissances en attente de raccordement sur le rseau de RTE (dont 3 258 MW de puissances oliennes offshore), de 5 170 MW sur le rseau dERDF, 614 MW sur les rseaux des ELD et de 6 MW sur le rseau dEDF-SEI en Corse. La variation de la file dattente pour lolien terrestre est sensiblement plus leve en 2015 (+ 736 MW) quen 2014 (+ 622 MW). La file dattente a vu son volume crotre de 8,8 % en 2015, alors mme que celui-ci stait contract de 4 % lanne prcdente. Ainsi la file dattente dpasse son niveau de fin 2013 (10285MW). La publication du tarif olien en 2014 a pu permettre de finaliser certains projets en attente, ce qui peut expliquer un taux de

    raccordement plus lev et une augmentation de la file dattente plus faible que ce que lon observe en 2015.Cette dynamique traduit un maintien de la confiance des acteurs dans la filire.

    0 500 1 000 1 500 2 000 2 500

    File dattente de raccordement des projets oliens par rgion au 31 dcembre 2015

    Eolien terrestre Eolien offshore

    MW

    Lesperspectivesdecroissanceduparcolien

    3.

    Evolution de la file dattente (MW)

    File dattente au 31 dcembre 2014

    File dattente au 31 dcembre 2015

    RPD 5 156 5 790

    RPT 4 721 4 957

    Total 9 877 10 748

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Aquitaine LimousinPoitou-Charentes

    Normandie

    Centre-Val de Loire

    Bretagne

    Corse

    Ile-de-France

    Alsace Champagne-Ardenne Lorraine

    BourgogneFranche-Comt

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    Pays de la Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Provence-Alpes-Cte dAzur

  • 17Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    3.2. File dattente par rapport aux objectifs nationaux et rgionauxDepuis le dbut du dveloppement de lnergie olienne en France, le rythme annuel des raccordements se situe en de du rythme thoriquement ncessaire pour atteindre les objectifs fixs lhorizon 2020.En 2015, 999 MW ont t raccords. Ce volume, plus lev quen 2011, 2012 et quen 2013, notamment suite la stabilisation du cadre tarifaire et la simplification des procdures, est lgrement

    De mme, un retard est constat en matire dolien offshore par rapport lobjectif PPI de 6 000 MW. ce jour, 3 258 MW sont en file dattente mais aucun parc nest encore en service. Parmi ceux-ci, 2 928 MW sont issus des appels doffres lancs respectivement en juillet 2011 et janvier 2013. Les premires installations devraient tre mises en service en 2018.

    infrieur celui constat en 2014. Cependant, malgr ces chiffres encourageants, ce volume ne reprsente que 62 % du volume annuel ncessaire pour atteindre lobjectif de la PPI 2020. Ceci sexplique en partie par les contraintes conomiques, juridiques, techniques ou environnementales voques prcdemment qui ont historiquement frein le dveloppement de la filire, malgr des avances ces dernires annes.

    Au plan rgional, les objectifs concernant le dveloppement des nergies renouvelables taient fixs par les SRCAE. Ces schmas aux anciennes mailles rgionales, seront intgrs dici 2019 aux schmas rgionaux damnagement, de dveloppement durable et dgalit des territoires (SRADDET), crs par la loi n2015-991, dite loi NOTRe(*). Cela devrait permettre une meilleure cohrence entre les objectifs nationaux et lensemble des objectifs rgionaux.

    0

    2 000

    4 000

    6 000

    8 000

    10 000

    12 000

    14 000

    16 000

    18 000

    20 000D

    C

    B

    A

    202020192018201720162015201420132012201120102009200820072006

    Puissance cumule (MW) Puissance raccorde par an (MW) Objectif de puissance raccorde cumule pour atteindre

    19 000 MW dolien terrestre en 2020 (MW) Objectif de puissance raccorde par an pour atteindre

    19 000 MW dolien terrestre en 2020 (MW)

    Evolution des puissances oliennes terrestres raccordes par rapport aux objectifs de 2020

    1 500 2 252

    752 1 075 1 246 1 189 952 822 621 1 156 999

    3 3274 573

    5 7626 714

    7 536 8 157

    9 31310 312

    12 050

    13 787

    15 525

    17 26219 000

    749

    1 217 1 250 1 288 1 306 1 311 1 324 1 365 1 433 1 6151 738 1 7381 738 1 738 1 7381 549

    MW

    (*) Loi du 7 aot 2015 portant Nouvelle Organisation Territoriale de la Rpublique

  • 18 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Puissance olienne terrestre installe et en file dattente, objectifs PPI et SRCAE au 31 dcembre 2015

    30 000

    25 000

    20 000

    15 000

    10 000

    5 000

    0

    Puissance olienne installe et en file

    dattente

    Objectif PPI2020

    Objectif SRCAE2020

    MW

    File dattente - RPT File dattente - RPD Puissance installe - RPT Puissance installe - RPD

    0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000

    Objectif SRCAE olien

    File d'attente

    Puissance installe

    Puissances installes et en file dattente de lolien terrestre par rapport aux objectifs SRCAE

    MW

    Puissance installe File dattente Objectifs SRCAE olien

    agrgs la maille des nouvelles rgions

    En attendant la dclinaison des objectifs la maille des nouvelles rgions, et afin de permettre le suivi des politiques en matire dlectricit renouvelable, les puissances installes et en file dattente de chaque nouvelle rgion sont mises en regard de la somme des objectifs SRCAE.Ainsi, les nouvelles frontires administratives font apparatre 4 rgions affichant une somme des objectifs SRCAE suprieurs 3000MW : Alsace Champagne-Ardenne Lorraine, Nord-Pas-De-Calais Picardie, Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes, et Aquitaine Limousin Poitou-Charentes. La comparaison de ces objectifs la

    somme des puissances raccordes et des puissances en file dattente fait ressortir des disparits entre rgions. En effet, en comptabilisant la capacit installe et la file dattente, la rgion Nord-Pas-de-Calais Picardie remplit ds prsent son objectif agrg hauteur de 108% (soit 346 MW de surplus). Les rgions Normandie et Pays de la Loire ont aussi des files dattente suffisantes pour atteindre leurs objectifs SRCAE. Quant aux rgions Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes et Aquitaine Limousin Poitou-Charentes, elles rempliraient respectivement leurs objectifs hauteur de 54 et 44 %, soit 1 700 MW dcart pour chacune delles avec leurs objectifs rgionaux agrgs.

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Aquitaine LimousinPoitou-Charentes

    Normandie

    Centre-Val de Loire

    Bretagne

    Ile-de-France

    Corse

    Alsace Champagne-Ardenne Lorraine

    BourgogneFranche-Comt

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    Pays de la Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Provence-Alpes-Cte dAzur

  • 19Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Si les conditions mtorologiques et les caractristiques gologiques (relief) des rgions sont en grande partie lorigine des diffrences interrgionales constates, il est vident que la volont politique locale, tous les chelons, joue galement un rle majeur dans le dveloppement de la filire olienne. Les premires rgions oliennes de France en sont la manifestation. Les contraintes

    environnementales (zones protges, avifaune, etc.) et techniques (radars, zones militaires, etc.), dont la rpartition sur le territoire nest pas uniforme, ont aussi des consquences importantes. La rgion Provence-Alpes-Cte dAzur constitue un bon exemple de rgion impacte par de telles contraintes.

  • 20 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    4.1. Production et facteur de charge du parc olienLa production olienne en 2015 est de 21,1 TWh, soit une progression de 23,3 % par rapport lanne prcdente. La puissance de production olienne durant lanne a vari entre un maximum de 8 266 MW (le 29/03/2015 13 h) et un minimum de 21 MW (le 25/06/2015 10 h).Le facteur de charge moyen mensuel en 2015 est de 24,3 %, lgrement suprieur lanne prcdente. Lobservation des facteurs de charge moyens mensuels depuis 2013 rvle que ceux-ci varient entre un maximum de 45 % (fvrier 2014) et un minimum de 11 % (septembre 2014).

    Sur lanne, le facteur de charge moyen mensuel est relativement lev pendant les mois dhiver (de 30 32,8 %), et se stabilise autour de valeurs plus faibles pendant les mois dt (de 15,3 19%). Les conditions mtorologiques saisonnires avec davantage de vent en hiver expliquent en partie la variabilit constate. Mme si la production mensuelle diminue en t, la France disposant de plusieurs rgimes de vents dcorrls, leffet de foisonnement engendr permet la filire olienne de produire en permanence une partie de llectricit injecte sur les rseaux.

    0

    500

    1 000

    1 500

    2 000

    2 500

    3 000Juin

    Mai

    Avril

    Mars

    Fvrier

    Janvier

    Dcembre

    Novembre

    Octobre

    Septembre

    Aot

    Juillet

    Juin

    Mai

    Avril

    Mars

    Fvrier

    Janvier

    Dcembre

    Novembre

    Octobre

    Septembre

    Aot

    Juillet

    Juin

    Mai

    Avril

    Mars

    Fvrier

    Janvier

    50 %

    40 %

    30 %

    10 %

    20 %

    0 %

    Production olienne mensuelle et facteur de charge mensuel moyen depuis 2013

    GWh Production olienne (GWh) Facteur de charge mensuel (%)

    Laproductionoliennedanslquilibreoffre-demande

    4.

    10 %

    15 %

    20 %

    25 %

    30 %

    35 % C

    B

    A

    T4T3T2T1

    Facteur de charge trimestriel moyen depuis 2013

    2013 2014 2015

    2013 2014 2015

  • 21Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    4.2. rpartition rgionale de la production et du facteur de chargeSur lanne 2015, trois rgions contribuent 59 % de la production olienne de France mtropolitaine : lAlsace Champagne-Ardenne

    Lorraine (5 166 GWh), le Nord-Pas-De-Calais Picardie (4 945GWh), et le Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes (2 314 GWh).

    Les rgions les plus productives (ayant un facteur de charge lev) ne sont pas ncessairement celles qui disposent du parc le plus important(*). Ceci sexplique en grande partie par les conditions

    climatiques locales, le nombre de parcs dj installs et les contraintes environnementales et techniques de chaque rgion.

    Production olienne par rgion en 2015

    3 000 GWh 1 000 3 000 GWh 300 1 000 GWh 0 300 GWh

    5166 GWh

    685 GWh

    24 GWh

    2314 GWh 105 GWh

    799 GWh

    1260 GWh53 GWh

    4945 GWh

    1928 GWh

    924 GWh

    1218 GWh

    1650 GWhBretagne

    Pays de la Loire

    NormandieIle-de-France

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Corse

    Provence-Alpes-Cte dAzur

    BourgogneFranche-Comt

    Alsace Champagne-Ardenne

    Lorraine

    Centre-Val de Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    AquitaineLimousin

    Poitou-Charentes

    (*) Plus le parc install est important, moins il reste de territoires propices pour de nouvelles installations. Ainsi, les derniers arrivants bnficient de sites pouvant tre moins bien exposs aux vents, ce qui fait baisser le facteur de charge.

  • 22 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Facteur de charge olien moyen en 2015

    Lala olien en France : quatre zones de vent homognes

    > 24 % 22 24 % 20 22 % 0 20 %

    24 %

    23 %

    15 %

    27 % 25 %

    23 %

    26 %23 %

    26 %

    25 %

    20 %

    23 %

    23 %Bretagne

    Pays de la Loire

    NormandieIle-de-France

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Corse

    Provence-Alpes-Cte dAzur

    BourgogneFranche-Comt

    Alsace Champagne-Ardenne

    Lorraine

    Auvergne Rhne-Alpes

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    AquitaineLimousin

    Poitou-Charentes

    (*) Un traitement a t ralis afin didentifier les zones gographiques homognes quant la force du vent. La construction de ces zones a t ralise partir de donnes mto fournies une maille dun point tous les 50 km, sur lhistorique au pas de temps horaire de lanne 2015. Une tape pralable sert rduire le nombre de donnes manipules (ralisation dune analyse en composantes principales - ACP - et conservation de 95 % de la variance initiale). Puis les points gographiques sont regroups en groupes homognes par un algorithme statistique dit de clustering (k-means). A la maille de donnes dont nous disposons, quatre groupes se distinguent clairement les uns des autres, et ce quelle que soit lanne de donnes considre.

    Pour ce qui est des conditions climatiques, aprs traitement statistique(*), on peut reprer quatre zones de vent homognes sur la totalit du territoire de la France continentale. Cela signifie dune part qu lintrieur de chaque zone dlimite, les priodes venteuses ont tendance avoir lieu au mme moment et tre dintensit similaire, et dautre part quun cart significatif existe entre les comportements des diffrentes zones. Ainsi, la diversit du territoire permet davoir des oliennes en fonctionnement tout moment. Cette carte permet de mieux comprendre la rpartition rgionale du parc, bien que dautres facteurs, dj mentionns, entrent galement en ligne de compte.

    Carte construite dans le cadre dune tude RTE visant modliser lala olien avec les donnes 2015 de MtoFrance. A noter, les vitesses indiques sont issues du modle mtorologique ARPEGE de MtoFrance construit pour reproduire la vitesse du vent 100 m sur des points de grille espacs de 50km, partir des observations de terrain ralises en station.

    Centre-Val de Loire

    Vitesse annuelle moyenne : Entre 5,2 m/s et 9,1 m/s Entre 2,5 m/s et 6,6 m/s Entre 6,3 m/s et 8,9 m/s Entre 4,5 m/s et 7 m/s

  • 23Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    4.3.ParticipationlacouverturedelaconsommationEn 2015, le taux de couverture moyen de la consommation par la production olienne a t de 4,5 %, contre 3,7 % lanne prcdente. Le taux de couverture maximal instantan a

    atteint16,8% le 25/07/2015 7 h avec une production olienne de 6 064 MW et une consommation de 36 143 MW.

    La production olienne en 2015 a couvert plus de 11 % de la consommation en Alsace Champagne-Ardenne Lorraine, et couvre

    plus de 6 % de la consommation dans quatre autres rgions.

    Taux de couverture mensuel moyen depuis 2013

    0 %

    1 %

    2 %

    3 %

    4 %

    5 %

    6 %

    7 %

    Taux de couverture moyen de la consommation par la production olienne en 2015

    6 % 4 6 % 2 4 % 0 2 %

    2013 2014 2015

    11,3%

    3,3%

    1,1%

    6,4% 0,3%

    1,2%

    4,5%0,1%

    9,8%

    10,1%

    2,2%

    4,6%

    7,7%Bretagne

    Pays de la Loire

    NormandieIle-de-France

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Corse

    Provence-Alpes-Cte dAzur

    BourgogneFranche-Comt

    Alsace Champagne-Ardenne

    Lorraine

    Centre-Val de Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    AquitaineLimousin

    Poitou-Charentes

  • 24 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    4.4. Une production variable avec de fortes disparits rgionales

    Contrairement la production de la filire solaire photovoltaque, il nexiste pas de profil journalier type de production olienne, que ce soit lchelle nationale ou rgionale. La production olienne peut tre stable au cours dune journe ou connatre une grande variabilit. Nanmoins le profil de production annuel de la filire olienne est similaire dune anne sur lautre : la production est gnralement plus leve durant les mois les plus froids (voir paragraphe 4.2).

    De fortes variations de la production olienne au cours dune journeLa production injecte peut varier trs fortement, mais aussi rapidement. Par exemple la puissance instantane a atteint un maximum de 8 266 MW le 29 mars, et un minimum de 21 MW le 25 juin. Par ailleurs, le 28 janvier la puissance injecte a connu une hausse de plus 5 500 MW en un peu plus de 16h, puis une diminution de 3 000 MW en 8h. Le 28 mars, le niveau de production est pass de 1 700 6 900 MW entre le dbut et la fin de journe.

    Des productions oliennes rgionales dcorrlesComme indiqu au 4.2, la France dispose de plusieurs rgimes de vent dcorrls, ce qui engendre un effet de foisonnement de la production olienne. La production olienne peut varier dune rgion lautre. Elle peut tre, au mme instant, trs importante sur une partie du territoire et quasi nulle ailleurs. Les rseaux permettent la mutualisation de ces productions rgionales.La journe du 11 fvrier 2015 permet dillustrer labsence de corrlation entre des productions oliennes rgionales. Sur cette journe, si les rgimes de vent sur les rgions Bretagne, Centre-Val de Loire et Pays de la Loire sont par exemple similaires, ils sont dcorrls sur les rgions Alsace Champagne-Ardenne Lorraine et Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes.Cette journe illustre galement la complmentarit que peuvent avoir les productions rgionales. La production olienne des rgions du sud de la France (Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes) a limit leffet de la baisse de production dans le reste du pays en milieu daprs-midi.

    Profil de production olienne le 28 janvier 2015 Profil de production olienne le 28 mars 2015

    0

    1 000

    2 000

    3 000

    4 000

    5 000

    6 000

    7 000

    8 000

    0

    1 000

    2 000

    3 000

    4 000

    5 000

    6 000

    7 000

    8 000

    00 h 00 h03 h 03 h06 h 06 h09 h 09 h12 h 12 h15 h 15 h18 h 18 h21 h 21 h

    MW MW

    Production olienne empile le 11 fvrier 2015

    0

    400

    800

    1 200

    1 600

    2 000 Champagne-Ardenne

    Picardie

    Languedoc-Roussillon

    Midi-Pyrnes

    Centre

    Bretagne

    Autres

    MW

    Alsace Champagne-Ardenne Lorraine Pays de la Loire Centre-Val de Loire Bretagne Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes Nord-Pas-de-Calais Picardie

    00 h 18 h 24 h06 h 12 h

  • 25Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    4.5. La matrise des flux de production olienne dans le systme lectrique

    La production dnergie lectrique dune olienne dpend avant tout de variables telles que la direction et la vitesse de vent... Du fait de la grande diversit des technologies (constructives et de contrle commande), le comportement des machines nest pas identique pour toutes les installations. De manire gnrale, les oliennes commencent produire de lnergie lectrique lorsque le vent atteint 18 km/h. Ces installations sarrtent lorsque la vitesse des vents atteint, selon les technologies, une valeur comprise entre 70 et 90 km/h, cela afin dviter la dgradation du matriel.La production dune installation olienne se caractrise donc par une variabilit importante.Afin dassurer ses missions dexploitation du rseau de transport, RTE dispose doutils de prvisions et destimation fines de la production injecte sur ce rseau, directement ou depuis les rseaux de distribution sur lesquels les parcs oliens sont majoritairement raccords.La variabilit de la production olienne a ncessit une adaptation des outils dexploitation du rseau lectrique. Cest pourquoi, RTE a dvelopp et mis en place depuis 2009 un systme de prvision et destimation de la production olienne : le systme IPES .

    Prvision de la production olienne en J-1IPES hberge plusieurs modles de prvision statistique, dont un ddi la production olienne. Ce modle sappuie sur des reprsentations statistiques des productions (bases sur les donnes de comptage historiques de diffrents parcs). Il prend galement en compte pour calculer les prvisions de production, des prvisions de vent fournies par Mto France et les dernires tlmesures temps rel. Celles-ci proviennent, soit de la tlconduite de RTE, soit des tlmesures envoyes par dautres acteurs, notamment pour une grande part par ERDF. Un recalage des paramtres du modle est effectu priodiquement en fonction de lactualisation du comptage et de larrive de nouvelles installations.

    Les prvisions sont calcules partir des dernires donnes disponibles (que ce soit les prvisions mtorologiques ou des tlmesures de production), pour les prochaines heures et jusqu un horizon de 72 h. Ainsi, la prvision J-1 est affine en infra- journalier en se basant sur les dernires informations disponibles.Sur lanne 2014, les carts constats entre la prvision olienne en J-1 16 h et la production mesure a posteriori par les comptages ont t mesurs. En pourcentage de la puissance installe, lerreur quadratique moyenne entre la prvision et la mesure sur cette priode est de 4,9 %. Le biais de cet cart est faible, avec une prvision en moyenne lgrement surestime (biais de 0,3 %).

    Estimation de la production olienne en temps relEn temps rel, la production olienne est estime grce aux tlmesures de production de RTE et celles transmises par dautres acteurs dont ERDF. Au 31 dcembre 2014, 80 % des parcs oliens sont tlinforms, la production des autres parcs est estime par des modles numriques.En pourcentage de la puissance installe, lerreur quadratique moyenne entre lestimation temps rel et la mesure sur cette priode est de 2,4 %.La qualit des prvisions de la production olienne est troitement lie la qualit et la prcision des donnes disponibles. Depuis la cration dIPES, RTE poursuit sa dmarche cooprative avec les gestionnaires de rseau de distribution et les producteurs oliens. Cette dmarche permet de disposer de prvisions et destimations de production olienne de qualit. Ces donnes sont rendues publiques par RTE via son site et lapplication CO2mix.

  • 26 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Sagissant de la croissance annuelle du parc, lAllemagne connat en 2014 la plus importante augmentation en puissance, avec 2,5GW de capacits supplmentaires raccordes. Le parc Franais a lui cr de 1 156 MW sur la mme priode, et de 999 MW sur lanne 2015.

    Le taux de croissance de la puissance installe dpasse 20 % dans deux pays : la Lettonie avec un taux de 28 % (16 MW de puissance raccorde en 2014) ; et la Suisse, avec un taux de 22%, (11 MW supplmentaires en 2014). Le taux de croissance du parc olien allemand est de 7,4 %, celui de la France est de prs de 14,2 % sur cette priode, de 10,7 % en 2015.

    Au 31 dcembre 2014, la puissance olienne installe reprsentait plus de 122 GW dans les pays europens membres de lENTSO-E. Avec 37 GW installs, lAllemagne se situe en premire position. Elle est suivie par lEspagne (23 GW installs) ainsi que par la Grande-Bretagne et la France. LItalie et la Sude ont galement

    un parc relativement dvelopp avec respectivement 8,7 GW et 5,4 GW installs.La somme de ces parcs oliens reprsente plus des trois-quarts de la capacit installe en Europe.

    Le parc olien install

    10 GW 5 10 GW 1 5 GW < 1 GW

    Source et primtre : ENTSO-E(Pour la Grande-Bretagne, les donnes sont celles fournies par DECC).

    Puissance olienne installe au 31 dcembre 2014(*) en Europe

    Principauxchiffresdelafilireolienneeneurope

    5.

    (*) Sauf France au 31 dcembre 2015.

  • 27Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Compte tenu des dlais de consolidation ncessaires pour les chiffres europens, dus en partie aux disparits de gestion des donnes entre pays, les donnes de production olienne europenne portent sur la priode allant de juillet 2014 juin 2015.Cinq pays europens ont une production suprieure 15 TWh. LAllemagne arrive en tte avec une production de plus de 63TWh,

    suivie de lEspagne avec 50 TWh. La France affiche une production dun peu plus de 18 TWh et lItalie de pratiquement 16TWh. La production olienne sudoise a t lgrement infrieure 15TWh sur la priode considre.A lchelle de lENTSO-E, la production sur la priode de juillet 2014 juin 2015 a t de plus de 256 TWh.

    La production olienne a permis de rpondre 7,9 % de la consommation dlectricit dans les pays europens membres de lENTSO-E entre le 1er juillet 2014 et le 30 juin 2015. Le Danemark, pays o la production olienne participe le plus la consommation

    avec 39,9 %, est suivi par le Portugal avec un taux de 22,8 %, puis par lIrlande avec 21,6 % et lEspagne avec 19 %. LAllemagne se situe en sixime position avec 12,2%, tandis que la France, avec 3,8 %, se situe au vingtime rang sur cette priode.

    La production olienne

    La couverture de la consommation lectrique par la production olienne

    30 TWh 10 30 TWh 1 10 TWh < 1 TWh

    Source et primtre : ENTSO-E(Pour la Grande-Bretagne, les donnes sont celles fournies par DECC).

    Production olienne en Europe du 1er juillet 2014 au 30 juin 2015

  • 28 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    15 % 5 15 % 2 5 % < 2 % Donnes

    indisponibles

    Source ENTSO-EA la date de publication du Panorama, les donnes relatives la Grande-Bretagne ne couvrent pas 100 % du territoire.

    Taux de couverture de la consommation par la production olienne en Europe du 1er juillet 2014 au 30 juin 2015

  • 29Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Jonction datterrage

    Liaison souterraine

    Liaison sous-marine

    Poste lectriquede raccordement

    Postelectrique

    en mer

    POSTE OFFSHORE RSEAU DE TRANSPORT DLECTRICIT

    Focus : Lesperspectivesetlesdfisdelolienenmer

    Le plan de dveloppement des nergies Renouvelables de la France issu du Grenelle de lenvironnement et prsent le 17 novembre 2008 vise, en cohrence avec le paquet nergie-Climat , augmenter de 20 millions de tonnes quivalent ptrole (Mtep) la production annuelle dnergies renouvelables.Ce plan, dclin par le Grenelle de la mer, ambitionne le dveloppement de 6 000 MW dinstallations oliennes en mer et dnergies marines en France lhorizon 2020. Au printemps 2009, le gouvernement a engag une concertation afin de dfinir, pour chaque faade maritime, les zones propices au dveloppement de lolien offshore. Dans un premier temps, cinq zones ont t retenues en Manche et dans lAtlantique. Cest sur ces cinq zones qua t lanc le 11 juillet 2011, le premier appel doffres olien offshore pour une puissance installe de 3 000 MW. Cette slection a tenu compte des conditions maritimes (profondeur, vitesse du vent etc.), des usages de la mer (plus spcifiquement celles des professionnels de la mer) mais aussi des aspects relatifs linsertion dans le rseau lectrique des futures units de production.

    Ce premier appel doffres implique linstallation de plusieurs centaines doliennes au large des ctes franaises avec pour objectif de produire lquivalent de 1,75 % de la consommation franaise. Les laurats ont t dsigns par le gouvernement le 6 avril 2012 pour quatre zones sur les cinq. Cela reprsente une puissance totale de prs de 2 000 MW. lissue dune tape de leve des risques obligatoire acheve en octobre 2013, la faisabilit des projets a t confirme.Conformment au cahier des charges de cet appel doffres, RTE se voit confier la conception et la ralisation des raccordements.

    Un dfi technologiqueLes quatre parcs offshore seront raccords au rseau terrestre par des cbles sous-marins 225 kV en courant alternatif. Longs de 45 60 km, ils comprendront une partie sous-marine, jusqu

    deux jonctions datterrage construites sous terre sur le littoral, puis une partie terrestre souterraine jusquau rseau lectrique existant. Compte tenu des longueurs et puissances en jeu, cette technologie est apparue la plus adapte. Elle implique cependant la mise en uvre de moyens de compensations et de contrle-commande innovants notamment pour matriser le plan de tension. Les installations seront construites progressivement avec une mise en service chelonne de 2018 2020. Un deuxime appel doffres a t lanc dbut 2013. Il concerne les zones du littoral franais du Trport et de Yeu-Noirmoutier pour laccueil de nouvelles installations. La puissance maximale de chaque zone a t fixe 500 MW. Les candidats ont remis leurs dossiers en novembre 2013 et les laurats ont t dsigns en mai 2014. Comme pour le premier appel doffres, RTE est charg de raliser le raccordement de ces futurs sites de production.

    LE TRPORT

    FCAMP

    SAINTBRIEUC

    SAINTNAZAIRE

    COURSEULLESSURMER

    480 MW83 oliennes

    SAINTNAZAIRE

    496 MW62 oliennes

    496 MW62 oliennes

    SAINTBRIEUC

    450 MW75 oliennes

    COURSEULLESSURMER

    498 MW83 oliennes

    496 MW62 oliennes

    FCAMPLE TRPORT

    YEUNOIRMOUTIER

    Un objectif de 6 GW dinstallations oliennes en mer lhorizon 2020

  • LAFiLiResoLAiReEn 2015

    1. Chiffres clefs et actualits 1.1. Chiffresclefs..............................................................................................................................................................31 1.2. Actualits...................................................................................................................................................................31

    2. Le parc solaire en France 2.1. Parcsolaireraccordau31dcembre2015..............................................................................................................32 2.2.Rpartitionrgionaleduparcsolaire..........................................................................................................................33 2.3.Rpartitiondesinstallationspartranchedepuissance...............................................................................................34 2.4. technologiesdeproductionsolaire.............................................................................................................................35

    3. Les perspectives de croissance du parc solaire 3.1. Filedattentederaccordementauxrseauxpublicsdetransportetdedistribution.......................................................37 3.2.Filedattenteparrapportauxobjectifsnationauxetrgionaux.....................................................................................38

    4. La production solaire dans lquilibre offre-demande 4.1. Productionetfacteurdechargeduparcsolaire..........................................................................................................40 4.2.Rpartitionrgionaledelaproductionetdufacteurdecharge....................................................................................40 4.3.Participationlacouverturedelaconsommation.......................................................................................................42 4.4.Caractristiquesdelaproductionsolairephotovoltaque.............................................................................................43 4.5.Matrisedesfluxdeproductionsolairephotovoltaque.................................................................................................44

    5. Principaux chiffres de la filire solaire en Europe..............................................................................45

    Focus : Lindustrie solaire photovoltaque franaise..................................................................................48

    Panorama dellectricitrenouvelable

  • 31Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    1.1.Chiffresclefs

    1.2.Actualits

    Installationssolairesraccordesau31dcembre2015

    Le parc solaire raccord reprsente une puissance de 6191MW dont 565MW sur le rseau de RTE, 5217MW sur le rseau dERDF, 299MW sur les rseaux des ELD et 110MW sur le rseau de EDF-SEI en Corse ;

    Le parc solaire raccord progresse de 895MW depuis fin dcembre 2014.

    Filedattentedesraccordementsau31dcembre2015

    La file dattente de raccordement des installations solaires aux rseaux de RTE, dERDF, des ELD et dEDF-SEI en Corse slve 1934MW au 31 dcembre 2015 contre 2137MW fin dcembre 2014.

    Productionsolaireen2015

    En 2015, la production solaire slve 7,4TWh, en hausse de 25 % par rapport lanne prcdente ;

    Le facteur de charge moyen sur lanne 2015 est de 15%; Le taux moyen de couverture de la consommation par la

    production solaire est de 1,6% pour la priode.

    Modificationdelaprogrammationpluriannuelledesinvestis-sements(PPI)deproductiondlectricitetprsentationduprojetdeprogrammationpluriannuelledelnergie(PPE)

    Par arrt du 28 aot 2015, le gouvernement a relev lobjectif fix dans la PPI pour le dveloppement du solaire photovoltaque au 31 dcembre 2020 8 000 MW, en lieu et place de lobjectif initial de 5 400 MW. Ce relvement tait ncessaire afin de scuriser juridiquement les appels doffres en cours et de garantir la poursuite du dveloppement des installations solaires, le parc actuel ayant dpass les 5 400 MW en France mtropolitaine dbut 2015.Par ailleurs, les orientations et actions mener pour la priode 2016-2023, envisages dans le cadre de la PPE, sont en cours dlaboration par le gouvernement.

    Doublementdesappelsdoffresencoursetmiseenuvredappelsdoffrestri-annuels

    Pendant lt 2015, la puissance cible de lappel doffres portant sur la ralisation et lexploitation dinstallations solaires photovoltaques sur btiment pour une puissance comprise entre 100 et 250 kWc, lanc mi-mars, a t rvalue 240 MW en lieu et place de 120MW. La puissance cible de lappel doffres pour les installations

    de plus de 250 kWc lanc en novembre 2014 a galement t rvalu la hausse, pour passer de 400 1 100 MW.Par ailleurs, en parallle du projet de PPE, le gouvernement a prsent en novembre 2015 un calendrier dappel doffres tri-annuels portant sur les centrales au sol dune part (3 000 MW dici dbut 2019) et les installations sur btiment dautre part (1350MW dici dbut 2019).

    Rvaluationstarifairespourlespetitesinstallations

    Par voie darrt, le gouvernement a rvalu deux reprises en 2015 le tarif dachat ddi aux installations dites ISB (Intgr Simplifi au Bti) sur les petites toitures (jusqu 100 kWc, soit environ 1 000 m). En effet, les raccordements sur ce segment sont en de des objectifs du dispositif : 110 MW sur lanne 2014 contre un objectif de ralisation de 200 MW par an.Les deux hausses tarifaires ont t appliques pour les demandes de raccordement dposes respectivement au cours du 2me et du 3me trimestre 2015. Par ailleurs, le mcanisme de dgressivit des tarifs a t attnu pour le deuxime semestre 2015.

    Chiffres clefs et actualits1.

    6,2GWinstalls

    +25%de production par rapport

    2014

  • 32 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2.1. Parc solaire raccord au 31 dcembre 2015Le parc solaire de France mtropolitaine slve 6 191 MW, soit une progression de 16,9 % depuis fin dcembre 2014. Le volume raccord durant lanne 2015 est de 895MW. Ce volume est lgrement infrieur au volume raccord durant lanne 2014. Le parc actuel est encore exclusivement constitu dinstallations photovoltaques, les premires installations solaires thermodynamiques sont en projet.

    Le rythme des puissances raccordes a connu ces dernires annes de fortes variations. Entre 2011 et 2013, les nouveaux volumes raccords ont diminu de plus de 60 %. Ce ralentissement sexplique en partie par le moratoire sur cette filire qui a dur presque 4 mois, entre fin 2010 et mars 2011. Durant cette priode, de nombreux projets sont sortis de la file dattente. Certains lont rintgre progressivement aprs le mois de mars 2011, mois marqu par la publication du nouvel arrt tarifaire solaire, toujours en vigueur(*). En parallle, de nombreux projets de puissance leve relevant de la HTA, dont les dlais moyens de raccordement sont denviron 2ans, ntaient pas suffisamment matures pour tre raccords en 2011, du fait du moratoire.

    En effet, avant leur raccordement, les installations en elles-mmes doivent tre construites et les rseaux doivent parfois faire lobjet de modifications profondes (cration dun poste de transformation HTB/HTA) afin de pouvoir accueillir ces nouvelles installations, ce qui peut demander plusieurs annes.

    Ainsi, laugmentation des volumes raccords depuis le 2me semestre 2014 est en grande partie due la maturit des projets entrs en file dattente aprs la publication du dernier arrt tarifaire.

    La majorit des nouvelles installations raccordes, de puissance suprieure 250 kVA, le sont en HTA et entrent pour la plupart dans le cadre des appels doffres.

    Le parc solaire est en grande partie raccord sur le rseau public de distribution (91 %) avec 5 217 MW sur le rseau dERDF, 299MW sur les rseaux des ELD et 110 MW sur le rseau dEDF-SEI en Corse. Le rseau de transport accueille 565 MW, soit 9 % de la puissance solaire installe.

    0

    1 000

    2 000

    3 000

    4 000

    5 000

    6 000

    7 000

    2015201420132012201120102009200820072006

    MW

    volution de la puissance solaire raccorde

    Puissance raccorde cumule Puissance raccorde par an

    4 366

    5 297

    6 191

    3 727

    2 584

    878

    1903074 4 233 160

    688

    1 706

    1 143

    639

    930 895

    LeparcsolaireenFrance2.

    (*) Au moment de la rdaction de ce document

  • 33Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2.2. rpartition rgionale du parc solaireLa rgion Aquitaine Limousin Poitou-Charentes, grce son parc dune puissance de 1 594 MW, est la rgion de France qui accueille le parc solaire le plus important. Elle est suivie par la rgion Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes avec un parc raccord dune puissance de 1 276 MW. Ces deux rgions accueillent presque la moiti de la puissance solaire raccorde en France mtropolitaine.Les quatre rgions du sud, Aquitaine Limousin Poitou-Charentes, Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes, Auvergne Rhne-Alpes et

    Provence-Alpes-Cte dAzur regroupent 70 % du parc total.Cette concentration des installations solaires dans le sud de la France sexplique notamment par le niveau densoleillement de ces rgions. En effet, lensoleillement est lun des facteurs principaux dterminant la productivit de linstallation. Les rgions du nord de la France ont un niveau densoleillement annuel moyen de lordre de 1 630 h alors que, pour les rgions du sud, ce niveau slve environ 2 200 h, soit 35 % de plus que les rgions du nord.

    La rgion Aquitaine Limousin Poitou-Charentes a raccord sur son territoire 452 MW soit la moiti de la puissance des nouvelles installations raccordes en France mtropolitaine durant lanne 2015. Ce volume provient en grande partie du raccordement du

    parc Constantin sur le rseau public de transport dlectricit. Situ dans la commune de Cestas en Gironde, il est le plus grand dEurope avec 230 MW de puissance installe.

    050

    100150200250300350400450500

    Rpartition rgionale des nouvelles puissances solaires raccordes en 2015 MW

    Alsa

    ce

    Cham

    pagn

    e-Ar

    denn

    e Lo

    rrain

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    Aqui

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    Prov

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    Pays

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    Bret

    agne

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    e

    Nord

    -Pas

    -de-

    Cala

    isPi

    card

    ie

    Parc solaire raccord aux rseaux par rgion au 31 dcembre 2015

    1 000 MW 500 1 000 MW 200 500 MW 100 200 MW 0 100 MW

    435 mW

    187 mW

    110 mW

    1276 mW 870 mW

    646 mW

    116 mW79 mW

    124 mW

    198 mW

    1594 mW

    379 mW

    178 mWBretagne

    Pays de la Loire

    NormandieIle-de-France

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Corse

    Provence-Alpes-Cte dAzur

    BourgogneFranche-Comt

    Alsace Champagne-Ardenne

    Lorraine

    Auvergne Rhne-Alpes

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    AquitaineLimousin

    Poitou-Charentes

    Centre-Val de Loire

  • 34 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    La rpartition des parcs solaires rgionaux par types dinstallations varie fortement dune rgion lautre. Ainsi, la rgion Aquitaine Limousin Poitou-Charentes voit sa puissance majoritairement

    constitue de centrales au sol alors que la rgion Pays de la Loire (6me en termes de puissance installe) possde une majorit dinstallations de faible puissance.

    Rpartition des parcs solaires rgionaux par segment de puissance au 31 dcembre 2015

    MWLes donnes relatives la Corse ne sont pas disponibles

    0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 000 1 100 1 200 1 300 1 400 1 500 1 600

    Puissance cumule des installations de moins de 36 kVA Puissance cumule des installations de puissance comprise entre 36 et 250 kVA Puissance cumule des installations de puissance suprieure 250 kVA

    2.3. rpartition des installations par tranche de puissance Le parc install se segmente en trois niveaux de puissance correspondant la nature de linstallation.

    Les installations de puissance infrieure ou gale 36 kW: ces installations sont raccordes sur le rseau BT et sont

    principalement situes sur des habitations. Cette catgorie dinstallations est historiquement lorigine du dveloppement de la filire. On en dnombre aujourdhui plus de 320 000, soit plus de 97 % du parc total, et elles reprsentent en puissance moins de 25 % du parc. La puissance moyenne de ces installations est de 4 kW ;

    Les installations de puissance comprise entre 36 et 250 kW: ces installations sont galement raccordes sur le rseau BT

    et sont principalement situes sur des btiments industriels ou agricoles de grande taille, des parkings ou des serres. Elles reprsentent en puissance 28 % du parc total. Leur puissance moyenne est de 113 kW ;

    Les installations de puissance suprieure 250 kW : ces installations sont raccordes sur le rseau HTA ou HTB.

    Ce sont majoritairement des installations au sol occupant plusieurs hectares. Elles reprsentent en puissance plus de 48 % du parc total. Pour celles raccordes au rseau HTA, leur puissance moyenne est de 2,4 MW. Ce secteur est en pleine croissance et bnficie dun dispositif de soutien poussant la filire vers plus dinnovation.

    La part de ce segment ne devrait cesser de crotre puisque 80 % de la puissance en file dattente correspondent des installations appartenant cette catgorie.

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Aquitaine LimousinPoitou-Charentes

    Normandie

    Centre-Val de Loire

    Bretagne

    Ile-de-France

    Alsace Champagne-Ardenne Lorraine

    BourgogneFranche-Comt

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    Pays de la Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Provence-Alpes-Cte dAzur

  • 35Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2.4. Technologies de production solaire

    1. La TECHnoLoGIE DE ProDUCTIon SoLaIrE PHoTovoLTaqUE

    Leffet photovoltaque dsigne la proprit de certains semi-conducteurs qui gnrent un courant lectrique quand ils sont exposs la lumire du soleil. Ces proprits sont mises en uvre dans la production dlectricit partir dinstallations solaires photovoltaques.

    Caractrisation et composants dune installation photovoltaqueLes composants cls dune installation photovoltaque sont :

    Les cellules photovoltaques (le plus petit lment de production dlectricit) ;

    Les modules photovoltaques (ensemble de cellules intercon-nectes et isoles de lenvironnement extrieur, encore dsign par les termes panneaux solaires ) ;

    Les onduleurs (dont la fonction est de transformer en courant alternatif le courant continu gnr par les modules) ;

    Les autres matriels lectriques et lectroniques (acheminement du courant, protection des biens et des personnes, monitoring, batteries le cas chant, etc.) ;

    Les structures du support.

    Une installation photovoltaque peut tre implante sur des btiments de toute nature ou au sol, et peut tre raccorde au rseau lectrique. La taille des installations varie de quelques kW (segment rsidentiel par exemple), plusieurs centaines de kW (segment des btiments professionnels de taille moyenne grande) ou plusieurs MW (trs grands btiments ou parcs au sol).

    Les familles de cellules photovoltaquesLes cellules en silicium cristallinCe type de cellule est constitu de fines plaques de silicium, lment chimique abondant et qui sextrait notamment du sable ou du quartz. Le silicium est obtenu partir dun seul cristal ou de plusieurs cristaux : on parle alors de cellules monocristallines ou multicristallines. Les cellules en silicium cristallin sont dun bon rendement (de 14 15 % pour le multicristallin et de prs de 16 21 % pour le monocristallin). Elles reprsentent prs de 90 % du march actuel.

    Les cellules en couches mincesLes cellules en couches minces sont fabriques en dposant une ou plusieurs couches semi-conductrices et photosensibles sur un support de verre, de plastique ou dacier. Cette technologie permet de diminuer le cot de fabrication, mais son rendement est infrieur celui des cellules en silicium cristallin (il est de lordre de 5 13%). Les cellules en couches minces les plus rpandues sont en

    silicium amorphe, composes de silicium projet sur un matriel souple. La technologie des cellules en couches minces connat actuellement un fort dveloppement, sa part de march tant passe de 2 %, il y a quelques annes, plus de 10 % aujourdhui.

    Les autres types de cellules> Les cellules concentration : elles sont places au sein dun foyer optique qui concentre la lumire. Leur rendement est lev, de lordre de 20 30 %, mais elles doivent absolument tre places sur un support mobile afin dtre constamment positionnes face au soleil.> Les cellules organiques : composes de semi-conducteurs organiques dposs sur un substrat de plastique ou de verre, ces cellules, encore au stade exprimental, offrent un rendement moyennement lev (de lordre de 5 10 %) mais prsentent des perspectives intressantes de rduction de cots.

    raccordement dune installation photovoltaqueLlectricit produite par leffet photovoltaque au niveau des modules tant en courant continu, le rseau interne de linstallation de production intgre systmatiquement un ou plusieurs onduleurs, afin de convertir cette lectricit en courant alternatif, lui permettant dtre injecte sur le rseau public. Larchitecture de ce rseau interne varie selon le type dinstallation (btiment rsidentiel ou tertiaire, centrale au sol), selon la tension de raccordement et selon le choix du producteur.raccordement dune installation rsidentielleUne installation photovoltaque rsidentielle, dune puissance installe denviron 3 kW, est compose dune dizaine de modules connects entre eux sur la toiture et raccords au rseau public par lintermdiaire dun onduleur unique. raccordement dune installation commerciale Une installation sur toiture commerciale suit le mme principe, mais est compose dun nombre beaucoup plus important de modules photovoltaques, gnralement regroups en chanes (strings ) de dizaines de modules. La puissance installe se situe gnralement entre 10 et 250 kW, voire plus.raccordement dune centrale au solLa puissance dune centrale photovoltaque au sol va de quelques centaines de kW plusieurs MW. Le rseau interne de linstallation intgre un ou plusieurs onduleurs (onduleur central versus onduleurs strings ) permettant de produire un courant alternatif, ainsi quun transformateur dont le rle est dlever la tension de sortie des onduleurs la tension de raccordement (HTA, gnralement 20 kV).

    La filire solaire regroupe lensemble des technologies utilisant lnergie du soleil. La technologie la plus rpandue est la technologie photovoltaque mais il existe galement celle du solaire thermodynamique.

  • 36 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    2. La TECHnoLoGIE DE ProDUCTIon SoLaIrE THErmoDynamIqUE

    Une centrale solaire thermodynamique concentration est une centrale qui concentre les rayons du soleil laide de miroirs afin de chauffer un fluide caloporteur qui permet en gnral de produire de llectricit.

    Il existe plusieurs types de centrales :

    tour : elle est constitue dun champ de capteurs solaires appels hliostats qui concentrent les rayons du soleil vers un foyer fixe, situ en haut dune tour ;

    miroir cylindro-parabolique : les miroirs concentrent le rayonnement sur des tubes. Le liquide caloporteur (huile ou sels fondus), lintrieur, est ainsi port haute temprature. Ce caloporteur envoy dans une chaudire vaporise de leau. La vapeur fait tourner des turbines qui entranent des alternateurs produisant de llectricit ;

    miroirs de Fresnel : elle utilise des miroirs plans (ou quasi-plans) qui peuvent chacun pivoter autour dun axe horizontal de faon suivre la course du soleil et ainsi rediriger et concentrer de manire optimale les rayons solaires vers un tube absorbeur.

    Les technologies solaires thermodynamiques : elles permettent de prolonger la production dlectricit au-del de la priode dirradiation solaire, moyennant un investissement additionnel, en stockant le fluide caloporteur dans des rservoirs pour pouvoir en extraire la chaleur plusieurs heures aprs le coucher du soleil.

  • 37Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    3.1. File dattente de raccordement aux rseaux publics de transport et de distributionLa file dattente de raccordement des installations solaires sur les rseaux de RTE, dERDF et des ELD est de 1 934 MW au 31 dcembre 2015 contre 2 137 MW au 31 dcembre 2014. Cette diminution sexplique la fois par le volume des installations raccordes en 2015, par le volume des projets abandonns avant compltion, ainsi que par la baisse du volume des projets entrs en file dattente au cours de lanne.En 2015, une baisse de lordre de 20 % des demandes de raccordement est observe par rapport 2014. Cette diminution est lie la baisse des tarifs dachat intervenue au cours du second semestre 2014. Les revalorisations successives opres en 2015 ont permis damorcer une reprise des projets qui na pu compenser le ralentissement observ au premier semestre 2015.Pour les installations raccorder en HTA, le comportement est diffrent puisque la file dattente est reste relativement stable en 2015. Cela sexplique par la dynamique des appels doffres qui fait rgulirement entrer en file dattente des projets qui seront raccords en moyenne 2 ans plus tard.

    ERDF concentre 90 % de ces puissances en file dattente, soit 1741 MW, tandis que 105 MW de projets solaires sont dans la file dattente de RTE, 34 MW sur le rseau des ELD et 53 MW sur le rseau dEDF-SEI en Corse(*).Les rgions Aquitaine Limousin Poitou-Charentes, Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes et Provence-Alpes-Cte dAzur regroupent76 % des installations solaires en attente de raccordement, avec respectivement 555 MW, 507 MW et 411 MW.Ces rgions font partie des rgions les plus ensoleilles de France.

    0 100 200 300 400 500 600

    Rpartition rgionale de la file dattente au 31 dcembre 2015

    MW

    Lesperspectivesdecroissanceduparcsolaire3.

    Evolution de la file dattente (MW)

    File dattente au 31 dcembre 2014

    File dattente au 31 dcembre 2015

    RPT 489 105

    RPD 1 648 1 829

    Total 2 137 1 934

    Nord-Pas-de-CalaisPicardie

    Aquitaine LimousinPoitou-Charentes

    Normandie

    Centre-Val de Loire

    Bretagne

    Ile-de-France

    Alsace Champagne-Ardenne Lorraine

    BourgogneFranche-Comt

    Corse

    Languedoc-RoussillonMidi-Pyrnes

    Pays de la Loire

    Auvergne Rhne-Alpes

    Provence-Alpes-Cte dAzur

    (*) La file dattente de raccordement au rseau dEDF-SEI en Corse inclut un parc de 12 MW utilisant la technologie solaire thermodynamique.

  • 38 Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    3.2. File dattente par rapport aux objectifs nationaux et rgionauxLa croissance du parc constate ces dernires annes a permis datteindre lobjectif national initial de 5 400 MW inscrit dans la PPI. Afin de garantir la poursuite du dveloppement des installations solaires, dans lattente de la fixation de nouveaux objectifs par la future programmation pluriannuelle de lnergie, le Gouvernement a rvalu 8 000 MW lobjectif de puissance installe de la filire solaire pour 2020.

    Toutefois, la somme des ambitions rgionales concernant le solaire tant de 15 500 MW, le rythme de croissance actuel du parc rendra latteinte des objectifs inscrits dans les SRCAE(*) difficile.

    Les nouvelles frontires administratives font apparatre 4 rgions affichant une somme des objectifs SRCAE suprieure 2 000 MW : Languedoc-Roussillon Midi-Pyrnes, Aquitaine Limousin Poitou-Charentes, Auvergne Rhne-Alpes et Provence-Alpes-Cte dAzur. La comparaison de ces objectifs la somme des puissances raccordes et des puissances en file dattente fait ressortir des disparits entre rgions. En effet, en comptabilisant la capacit installe et la file dattente, la rgion Corse remplit ds prsent

    son objectif agrg hauteur de 191 % (soit 78 MW de surplus). Les rgions Centre-Val de Loire et Aquitaine Limousin Poitou-Charentes remplissent respectivement leurs objectifs hauteur de 93 et 75 %. Quant aux rgions Nord-Pas-de-Calais Picardie et le-de-France, elles remplissent respectivement leurs objectifs hauteur de 19 et 17 %.

    Parc solaire, file dattente, objectifs PPI et somme des objectifs rgionaux SRCAE

    MW

    18 000

    16 000

    14 000

    12 000

    10 000

    8 000

    6 000

    4 000

    2 000

    0Puissance installe et en file dattente

    Objectif PPI2020

    Objectif SRCAE2020

    File dattente RPT File dattente RPD Capacit installe RPT Capacit installe RPD

    (*) Au plan rgional, les objectifs concernant le dveloppement des nergies renouvelables taient fixs par les schmas rgionaux du climat de lair et de lnergie (SRCAE). Ces schmas aux anciennes mailles rgionales seront intgrs dici 2019 aux schmas rgionaux damnagement, de dveloppement durable et dgalit des territoires (SRADDET), crs par la loi n2015-991, dite loi NOTRe. Cela devrait permettre une meilleure cohrence entre les objectifs nationaux et lensemble des objectifs rgionaux. En attendant la dclinaison des objectifs la maille des nouvelles rgions, et afin de permettre le suivi des politiques en matire dlectricit renouvelable, les puissances installes et en file dattente de chaque nouvelle rgion sont mises en regard de la somme des objectifs SRCAE.

  • 39Panorama de llectricit renouvelable en 2015

    Puissance installe et en file dattente au 31 dcembre 2015 par rapport aux