Qui voudra acheter un kWh électrique à 48 ct ?
Note ajoutée le 6 juillet 2018 . En réponse à une objection, et avec l’aide de nouvelles données, nous avons précisé et renforcé les conclusions du présent article. Elles font l’objet d’un nouvel article, publié sur ce site , sous le titre » Parc éolien de Gries : conclusions renforcées par de nouvelles données », lien: https://clubenergie2051.ch/2018/07/06/parc-eolien-de-gries-conclusions-renforcees-par-de-nouvelles-donnees/
Le projet du parc éolien du lac de Gries, situé à proximité du col du Nufenen en Valais a bénéficié d’un fort soutien de l’Office Federal de l’Energie (OFEN) dès ses débuts en 2010 et jusqu’à l’inauguration de son extension en 2016 [ref 1 et 2]. Malgré beaucoup de scepticisme dans les milieux professionnels de l’énergie, l’OFEN voulait prouver qu’installer des éoliennes dans les Alpes était une voie d’avenir pour le futur énergétique du pays. Un gros potentiel de production électrique à prix raisonnable n’attendait qu’à être démontré.
L’historique du projet résumé plus bas montre que ce soutien n’était pas justifié. Actuellement, le kWh de courant éolien bénéficie du rachat garanti au tarif de rachat RPC de 21.5ct. Avec ce tarif, un parc est rentable si sa productivité correspond à un facteur de charge d’environ F = 20%.
Le facteur de charge F permet de comparer les sites entre eux indépendamment du nombre et du type de machine. On le définit en divisant la production mesurée ou calculée E d’un parc énergétique par la production du même parc s’il produisait une énergie E0 en travaillant à pleine puissance P en continu sur toute l’année (1 année = 8760 heures) , soit E0 = 8760 x P. Exemple : machine Enercon E70, puissance maximale P = 2.31 MegaWatt (MW) = 0.00231 GigaWatt (GW). Avec un production mesurée E = 1.77GWh/an, F = E/(8760P) = 0.087 = 8.7%. Plus bas, nous donneront ce facteur en pour-cent. Ce facteur donne une bonne idée de l’intermittence d’une production éolienne, en plus de sa rentabilité.
Le facteur de charge de la machine installée à Gries (“Gries-I”) en 2010 ne dépasse pas F = 9%, alors que les promoteurs attendait 15%. Avec F = 9%, le kWh devrait donc être vendu 48ct à la sortie du parc pour être au seuil de rentabilité. On admettra que ce mauvais résultat pouvait être une surprise. Ceci même si la carte de vent commandée par l’OFEN (voir ref 3) donnait F = 10% pour cette machine. Et qu’une étude de vent locale sérieuse et faite selon les normes aurait confirmé la valeur basse.
Mais la leçon n’a pas été retenue. Un projet Gries-II avec 3 machines supplémentaires est accepté en 2015 avec une promesse de productivité de F = 16 % [ref 4]. Le soutien de l’OFEN et du DETEC reste sans faille. Le résultat tombe en ce début d’année 2018 : F = 0.095. L’excès d’optimisme est de 70%, pratiquement identique à celui de Gries-I. Et une étude simple du nouveau parc avec une mise en regard de Gries-I montre que ce résultat était parfaitement prévisible (discussion en bas de la section “historique”).
Ce projet va nécessairement perdre beaucoup d’argent. Mais la perte sera surtout pour les promoteurs, qu’on doit supposer avoir de la marge. Et, après tout, beaucoup de millions sont gaspillés chaque année dans ce pays. La production du parc ne représente d’ailleurs qu’un dixième de pour-mille de la production électrique suisse.
Ce qui doit préoccuper, c’est l’activité de l’OFEN et du DETEC. L’analyse des premiers résultats était simple à faire. Et malgré le défection de plusieurs partenaires du projet [ref 5] , Berne a pu s’illusionner au point de manifester un enthousiasme et un soutien sans faille à ce projet pendant plus de cinq ans.
Cet amateurisme, ou cet aveuglement, s’ajoute à la libéralisation du marché pour les distributeurs qui ont pu délaisser la production suisse et acheter leur courant à nos voisins en 2008, alors que l’Allemagne se délestait d’excédents de courants à bon marché depuis 2005, et qu’il était évident que le phénomène s’amplifierait [ref 6]. On en voit les conséquences pour l’entreprise ALPIQ, qui doit se séparer de ses activités rentables pour survivre. Il faut y ajouter l’encouragement à construire de grosses unités de pompage-turbinage (permis de construire du Nant-de-Dranse en 2008, en même temps que la première libéralisation). On sait que ces installations feront perdre beaucoup d’argent à moyen-terme et aggraveront la situation des gros producteurs.
On doit peut-être penser que l’énergie est un chose trop sérieuse pour être confiée à l’OFEN et au DETEC.
HISTORIQUE
La machine Enercon E70 du projet Gries-I a été construite en 2011, avec une productivité revendiquée de plus de 3 GWh/an, soit un facteur de charge de 15%. L’initiateur du projet et propriétaire de la société SwissWinds, Martin Senn, dit au journal Le Temps être “convaincu que cette éolienne de Gries sera la première d’une longue série” (plus loin “une centaine de machines” dans les Alpes sont mentionnées) [ref 1]. Le journal ajoute que “SwissWinds a en effet, à la surprise des grandes entreprises électriques, convaincu Swissgrid, qui attribue les dossiers de subventionnement par rachat de l’énergie à prix coûtant (RPC), de la solidité de ses projets. Quelque 54% du budget d’aide fédérale à l’éolien lui ont été attribués.”. L’inauguration a lieu en septembre 2011 en présence de la Conseillère Fédérale Doris Leuthard qui saluait un grande promesse pour l’éolien alpestre.
En 2012, une production réelle (mais approximativement estimée, voir plus bas) de 2.1 GWh est obtenue, pour un facteur de charge de 10.5%. Des maladies de jeunesse sont avancées pour expliquer ce mauvais résultats. Mais les années suivantes disent autre chose : la production publiée ne cesse de diminuer. La production moyenne des années 2014 et 2015 n’est que de 1.77 GWh (facteur de charge F = 8.7%). L’excès d’optimisme est donc de 72%. L’OFEN, qui a généreusement subventionné le projet, aurait pu se méfier: la carte des vents produite à sa demande permettait de calculer un facteur de charge de 10% [ref 7].
Après un période de troubles juridiques qui suivent un retrait de ses trois partenaires, dont les SIG qui annoncent une perte sèche de 15 millions de francs [ref 5], Swisswinds dépose une demande de construire en 2014 pour trois machines additionnelles sur le même site, pour une productivité revendiquée de plus de 13 à 14 GWh/an, soit un facteur de charge de plus de F = 16% [ref 4]. Cette valeur élevée est justifiée par des machines plus performantes (Enercon E92) et des positions d’installation améliorées en terme de vitesse de vent par rapport à Gries-I. Le feu vert est obtenu en 2015 et les machines installées en 2016. Le parc Gries-II est inauguré le 30 septembre 2016, à nouveau en présence de Madame Leuthardt qui salue l’engagement exemplaire des responsables du projet [ref 2].
La production de 2017, première année pleine de Gries-II, est publiée en début de 2018 : 7.8 GWh ou F = 9.5%. L’excès d’optimisme est donc de 70%, une valeur identique à celle de Gries-I.
Ce résultat ne doit pas être une surprise. Il suffit de voir la position des machines (voir carte et image). Une machine de Gries-II est installée plus bas que celle de Gries-I. Le bas du rotor est à la hauteur du tablier du barrage, il serait difficile de choisir une plus mauvaise position. Quant aux deux machines supérieures, elles sont installées respectivement 50 et 70m plus haut que celle de Gries-I, ce qui les avantage un peu, sans plus. Indicativement, la carte WD16 [ref 3 et dernière section ci-dessous] donne, de bas en haut, des vitesses moyennes de 3.25, 3.85, 3.95 et 4.05m/s. Il faut encore ajouter que la distance entre machines devrait être de 5 fois le diamètre des rotors, ici 460m pour éviter que les machines se coupent le vent et diminuent le facteur de charge (“effet de parc”) [ref 8]. Ici, cette distance n’est que de 200m, et les machines sont alignées avec les directions principales du vent (voir carte et roses des vents), ce qui aggrave le phénomène. De plus, la réduction de performance due à l’altitude (2500m) est ici de 23%, un handicap pratiquement insurmontable.
L’optimisme de 2015 mentionné plus haut n’était donc pas de mise. De fait, lors de l’inauguration en 2016, la productivité revendiquée n’est déjà plus que de 10 GWh/an (F = 12 %), une sorte d’aveu pour un atterrissage en douceur.
SOURCES ET METHODES DE CALCULS
Les données de production des parcs éoliens sont publiées par Meteotest et Suisse-Eole sur mandat de l’OFEN, site [ref 7]. Ce site donne la carte de vitesse moyenne de vent qui couvre tout le territoire suisse. Les vitesses sont données à 5 hauteurs jusqu’à 150m. On y trouve aussi des outils de calcul de production énergétique en fonction de la vitesse. Nous nous référons à deux cartes de vent, une ancienne publiée en 2004 (nommée ici WD04 qui n’est plus accessible) et celle publiée en 2016 (WD16). Les caractéristiques de nombreuses machines éoliennes y sont aussi données.
On peut aussi se référer à un article publié en 2015 [ref 7] où le parc Gries-I était déjà discuté et où les méthodes de calcul de production énergétique sont expliquées. Ici, pour Gries-I nous n’avons utilisé que les données 2014/2015. Les productions 2012 et 2013 sont données sous formes de chiffres très arrondis (2100000 et 2000000 de kWh), mais la moyenne est seulement 1766389kWh pour 2014 et 2015. Cet écart de 15% ne peut pas être expliqué par des fluctuations annuelles, qui ne sont pas observées dans d’autres parcs suisses. Il faut en déduire que les données 2012 et 2013 résultent d’une estimation approximative plutôt que d’une mesure exacte “au compteur”.
Références
1. https://www.letemps.ch/defense-leolien-proximite
3. https://wind-data.meteotest.ch/index.php
5. https://www.tdg.ch/geneve/actu-genevoise/tracas-judiciaires-s-accumulent-sig/story/22379077
http://www.juracretes.ch/default.asp/3-3-6961-883-15-6-1/2-0-883-9-6-1/
7. https://clubenergie2051.ch/2015/09/27/parcs-eoliens-suisses-quelle-productivite/
8. David MacKay, L’énergie durable, p. 351, Ed. De Boeck, 2012.
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