Facteur de charge

« Le facteur de charge d’une unité de production électrique est le ratio entre l’énergie qu’elle produit sur une période donnée et l’énergie qu’elle aurait produite durant cette période si elle avait constamment fonctionné à puissance nominale. Il fournit une indication importante pour calculer la rentabilité d’une installation électrique. »  Source:Connaissance des Énergies

Production d'électricité et facteur d'utilisation  du parc éolien Suisse en  2014

Production d'électricité : 101 GWh, soit la consommation annuelle de 28 860 ménages (la consommation moyenne d’un ménage est estimée à 3500 kWh/an, sans le chauffage et la production d’eau chaude).
Afin d'illustrer correctement les besoins en énergie d'un ménage, il est important de souligner que la consommation d'un ménage en électricité est sensiblement plus élevée, elle se monte à 5 400 kilowattheures (kWh) par année (SuisseEnergie, Office fédéral de l’énergie OFEN). Quant à la consommation globale d'un ménage en énergie, toutes sources confondues, elle est encore plus conséquente.
 
Cependant le facteur de charge suffit à lui tout seul à relativiser les chiffres apparemment séduisants présentés par Suisse-Eole.
 
La puissance installée totale des 34 éoliennes Suisses : 60,32 MW
Production d'électricité en 2014 : 101 GWh ( 101 000 MW)
Facteur de charge : 19 % soit  1664 heures
 
Calcul du facteur de charge pour le parc éolien Suisse (d'après les données de Suisse-Eole pour 2014)
 
Nombre de mégawattheures  produits si les éoliennes  fonctionnent constamment à leur puissance nominale :
60,32 MW * 365 jours * 24 heures/jour =  528,38 GWh (528 384 MW)
Facteur de charge : 101 GWh / 528,38 GWh  = 0,19 ou 19 % ou 1664 heures  ( 0,19 * 365 * 24 heures/jour =   1664 heures)
 
Le facteur de charge est avant tout dépendant des conditions de vent et non de la puissance nominale totale des éoliennes implantées. À titre d'exemple le facteur de charge pour l'Allemagne, qui est un des acteurs principaux de l'énergie éolienne en Europe,  était de 18 % en 2012, donc inférieur à celui du parc éolien Suisse. Le facteur de charge pour l'éolien terrestre arrive très rarement à 30 % (certains parcs en mer font 34 %),  alors que le facteur de charge pour le nucléaire est située entre 70 % à 90 %, avec une moyenne de 80 %. Le parc nucléaire français a eu par exemple  un facteur de charge de 77 % en 2011.
 
La disponibilité du parc nucléaire suisse a atteint 90,9%  en 2014 (86,1% en 2013).

Facteur d'utilisation de Juvent, la plus grande centrale éolienne de Suisse

La centrale éolienne de Juvent contient 16 éoliennes situées sur les crêtes du Mont-Crosin et du Mont-Soleil.
 
Puissance nominale :
2 x 850 KW = 1 700 KW
2 x 1750 KW = 3 500 KW
8 x 2000 KW = 16 000 KW
4 x 2000 KW = 8 000 KW
Total = 29 200 KW pour 16 éoliennes
 
Production 2013 :
40 898 337 kWk = 40,89 GWh
 
Calcul du facteur de charge 
Puissance maximale : 29 200 * 365 *24 = 253 632 000 kWk = 253,63 GWh
Facteur de charge : 40 898 337 kWk / 253 632 000 kWk = 0.16  soit  16%
En nombre de jours sur une année :
0.16 * 365*24 = 1401 jours

Objectifs des projets éoliens de Bel Coster, Sur Grati et du Mollendruz

Ces parcs éoliens ont l'intention de réaliser un facteur de charge très supérieur à ce que l'on est raisonnablement en droit d'attendre sur les reliefs jurassiens. Malgré le fait que le facteur de charge moyen de l'énergie éolienne terrestre dépasse rarement les 20% au niveau mondial, les nouveaux projets soumis à l'approbation publique affichent généralement des chiffres sensiblement supérieurs.

Le projet de “Sur Grati” avec ses 6 éoliennes a ainsi pour objectif d'assurer la production d'environ 49 000 000 kWh, soit la consommation annuelle de près de 11 000 ménages (consommation moyenne de 4500 kWh pour un ménage de 4 personnes)
 
Facteur de charge projeté de Sur Grati:
 6 éoliennes d'une puissance nominale de 3050 KW = 18 300 KW
18300 * 365 * 24 = 1 60 308 000 kWk =  160,30 GWh
49 GWh / 160,30 GWh = 0.30 soit 30 %
0.30 * 365 * 24 = 2628 jours

Le facteur de charge moyen pour l'éolien terrestre était de 19,3 % en 2012 pour toute l'Allemagne. Seul l'éolien en mer dépassait les 30 %.

Comment le projet Sur Grati prétend réaliser un facteur de charge deux  fois plus grand que celui du Mont Crosin qui se situe dans le Jura avec des situations de vents similaires, et même dépasser les autres facteurs de charge européen, dont le Royaume-Uni, sachant que  l'archipel britannique qui est balayé par les vents a un facteur de charge moyen de  27,5 % entre 2007-2012 ?
C'est un mystère qu'il faudrait éclaircir avant d'installer les éoliennes  !

Sources:
Suisse-Eole, Association pour la promotion de l'énergie éolienne en Suisse : www.Suisse-eole.ch
BKW, CNM centrale nucléaire de  Mühleberg: http://www.bkw.ch/fr/le-groupe-bkw/parc-de-production/centrale-nucleaire-de-muehleberg/
Statistique suisse de l’électricité 2014,  Office fédéral de l’énergie OFEN
Fondation d’entreprise Alcen pour la Connaissance des Énergies, information validée par un comité d'experts: http://www.connaissancedesenergies.org/
Blog Sciences - Alexandre Moatti : www.indispensables.net
SuisseEnergie, Office fédéral de l’énergie OFEN : www.Suisseenergie.ch
S.A.F.E., Agence Suisse pour l’efficacité énergétique : www.efficace.ch
RTE, Réseau de Transport d’Électricité, rapport 2011 : http://www.rte-france.com/
Schweizerische Statistik der erneuerbaren Energien Ausgabe 2014
Kernkraftwerk Gösgen-Däniken AG, Rapport 2014

 

Mots-clés: Eolienne, Jura, Patrimoine, Paysage