Thread sur le foisonnement des énergies renouvelables intermittentes (ENRi).
Existe-il un effet de foisonnement géographique des ENRi en France, en Europe ? Comment le quantifier ?
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Pour commencer, une définition possible du foisonnement géographique : lorsqu’on aggrège la production d’ENRi sur des zones géographiques de plus en plus étendues, la variabilité de cette production baisse.
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A l’échelle d’un parc éolien ou photovoltaïque, un indicateur de la variabilité de la production est son facteur de charge = production annuelle du parc divisée par la production qui aurait été produite si le parc avait produit constamment à sa capacité installée.
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En France, le facteur de charge moyen des ENRi en 2019 était de 20% (46 TWh produit pour une capacité installée totale de 25,9 GW). L’ensemble des ENRi produit donc en moyenne 20% de la capacité installée ENRi totale.
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Lorsqu’on regarde la production cumulée ENRi en France, on constate qu’elle n’atteint jamais 100% de la capacité installée totale. Le foisonnement fait qu’il est impossible statistiquement que tous les parcs produisent en même temps à leur puissance maximale.
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Pour quantifier le foisonnement, on peut alors calculer un facteur de charge « effectif » (FCE), calculé non pas par rapport à la capacité installée mais par rapport au maximum de production horaire sur l’année.
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On peut tracer la monotone de production cumulée, en triant les valeurs de production horaire ENRi en France de la plus grande à la plus petite valeur. Pour comparer différentes échelles géographiques, on normalise la production en divisant par le max de production annuel
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En France, on trouve un facteur de charge effectif (FCE) de la production ENRi de 30%. Il y a bien un effet de foisonnement en France puisque le FCE est supérieur au facteur de charge moyen (relatif à la capacité installée) de 20% des parcs ENR en France.
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En Europe, la production ENRi totale a un FCE de 43%, bien supérieur au 30% de la France. Il y a donc bien un effet de foisonnement en Europe. Comparons les monotones de production normalisées (dont le FCE est la valeur moyenne) pour la France et l'Europe:
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En Europe en ajoutant la production ENR non intermittente (hydro, géothermie, biomasse) on obtient un facteur de charge effectif de 62%. Cela montre que la production ENR non intermittente en Europe produit déjà en complément des ENRi, réduisant fortement la variabilité.
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Si on limite la production ENRi en Europe en écrêtant l’excédent, on peut aussi réduire la variabilité. Si on écrête pour perdre 4% de la production ENRi Européenne, le facteur de charge effectif passe de 43% à 70% !
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Conclusion:
Le foisonnement géographique existe (FCE = 20% pour un parc moyen français, 30% en France, 43% en Europe).

C'est une option de flexibilité, de même que l'écrêtement, qui permet de réduire la variabilité de la production renouvelable intermittente.
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