Gisement venteux et taux de charge

Chaque mois, la newsletter du Facilitateur éolien vous informe sur le taux charge du parc éolien belge. Ce taux est calculé sur base des données de production livrées en temps réel par Elia, notre gestionnaire de réseau de transport. L'équipe du Facilitateur a décidé de lever le voile sur cette notion pas toujours simple à comprendre.

 

Dans un premier temps, intéressons-nous à la puissance nominale d’une éolienne. Lorsqu’on parle d’une éolienne de 3 MW, il s’agit bien de la puissance maximale théorique de la machine. Toutefois, en pratique, la puissance livrée instantanément variera en fonction de la vitesse du vent. De ce fait, ce n’est pas parce que la puissance nominale est plus grande, qu’il y a pour autant une plus grande  productivité ou que cela engendrera plus de nuisances sonores[1]. L’important est avant tout d’avoir un potentiel venteux suffisant pour faire tourner le rotor, les éoliennes étant dimensionnées selon une certaine vitesse de vent. La puissance de l’éolienne est alors choisie pour maximiser la production annuelle sur un site donné. Il est important ici de saisir la nuance entre puissance maximale théorique et la puissance instantanée, développée à un instant donné.

 

Maintenant, comment expliquer que le parc éolien belge tourne plus de 80% du temps[2] et qu’il fournisse un taux de charge correspondant de 25% ?  Étant donné qu’en pratique, une éolienne ne fonctionne pas tout le temps au maximum de sa puissance,  elle tourne donc plus de 80% du temps à des puissances qui varient au gré du vent. Donc si on prend la totalité de l’énergie produite par une éolienne sur une année et qu’on imagine qu’elle est produite par une éolienne qui tourne en continu à sa puissance nominale, on obtient ce qui est appelé le taux de charge.
 

Taux de charge

= energie produite (kWh) / [Puissance nominale (kW)  X intervalle de temps (h)]

= énergie produite sur une année rapportée à l’énergie fournie par des éoliennes qui tourneraient constamment à leur puissance maximale.

 

 

Sur base des données de production électrique dont elle dispose, la Commission Wallonne pour l’Energie (CWaPE) a calculé un taux de charge de 25 % pour les éoliennes implantées en Wallonie. Ces 25% sont une moyenne: le taux de charge varie selon les parcs éoliens et oscille entre 23 et 29%. Un parc de 10 éoliennes de 2,5 MW produira dès lors chaque année environ 55 000 MWh, de quoi alimenter près de 16 000 ménages, soit plus que l’équivalent du nombre de ménages d’une petite ville (Wavre, par exemple).

 

On estime qu’un taux de charge de 25% correspond à 2190 heures efficaces par an, aussi appelées ‘heures pleine charge’, ce taux peut varier. Avec un tel taux de charge onshore moyen, la Belgique se situe dans la moyenne européenne. A savoir qu’en Europe, on retrouve l’Autriche en bas du classement avec un taux de charge de 20%  et qu’à l’inverse, c’est le Royaume-Uni qui occupe la première place, avec un taux de charge de 30%[3]. Ce taux élevé s’explique par le fait que le Royaume-Uni dispose de larges zones côtières, et est donc balayé par des vents beaucoup plus soutenus. C’est également pour cette raison que le taux de charge offshore est plus élevé, et que  la qualité venteuse y est importante.

 

Les statistiques de taux de charge peuvent varier selon les années, suivant la météorologie : sur les années 2009 à 2011, le parc éolien wallon a tourné avec un taux de charge moyen de 23,2%, alors qu’en 2012, le taux était de 26,4%, suivant les données du gestionnaire de réseau de transport Elia. Les années suivantes ont connu une petite baisse de régime avec un taux de 23,5% en 2013 et 23% en 2014.

 

En Wallonie, nous bénéficions d’un gisement venteux de qualité : un atout d’importance dans la composition de notre mix énergétique renouvelable. Il est dès lors essentiel de connaitre le taux de charge pour optimiser la gestion du parc électrique belge. De plus, avec l’évolution de la technologie, le taux de charge moyen a tendance à augmenter. Les constructeurs d’éoliennes développent actuellement  des rotors de diamètre supérieur, spécialement conçus pour des vents moyens tels que ceux qui soufflent en Wallonie. En fonction du type de turbine choisie, les sites permettant d’obtenir des taux de charges plus élevés ne sont dès lors plus exceptionnels. Cette évolution représente une opportunité pour un territoire limité en espace et densément peuplé comme la Wallonie.

 

 

 

 


[1] Si on prend le cas des machines d’Estinnes, dont la puissance nominale est très grande, un réglage informatique permet d’adapter la vitesse de rotation des pales à la vitesse du vent.

[2] Les 20% restants sont généralement liés à l’absence de vent et à l’intermittence des épisodes venteux, puisqu’un contrat de disponibilité de 97% ne prévoit que 3% d’inactivité pour les entretiens et réparations.