Analyse de la Production Éolienne et Solaire par rapport à la Charge Électrique en fonction des Températures en Allemagne en 2023

La transition énergétique vers les sources renouvelables soulève des questions sur leur fiabilité, particulièrement dans des conditions météorologiques extrêmes. Cette étude vise à apporter des éclairages basés sur des données réelles, en réponse à des analyses simplifiées qui peuvent conduire à des conclusions erronées sur la fiabilité des énergies renouvelables.

Méthodologie

Collecte de Données

1. Production éolienne : Données quotidiennes de la part de production éolienne dans la charge totale en Allemagne en 2023.

2. Production solaire : Données quotidiennes de la part de production solaire dans la charge totale en Allemagne en 2023.

3. Charge électrique : Données quotidiennes de la charge électrique totale en Allemagne en 2023.

4. Températures : Données quotidiennes de température pour une localisation représentative en Allemagne en 2023.
   
   

Analyse

1. Calcul des moyennes : Pour chaque plage de température, calcul de la production moyenne éolienne, solaire et de la charge moyenne.

2. Analyse statistique : Calcul des écarts-types pour évaluer la variabilité au sein de chaque plage de température.

3. Visualisation : Création d'un graphique à barres empilées pour la production renouvelable et d'une ligne pour la charge.

Résultats

Production Renouvelable par Plage de Température

1. <0°C : Production moyenne combinée (éolien + solaire) de 30 GW.

2. 0-5°C : Production moyenne légèrement supérieure, environ 32 GW.

3. 5-10°C : Production stable autour de 31 GW.

4. 5. 10-15°C : Légère augmentation à 33 GW.

6. 15-20°C : Production maximale à environ 35 GW.

7. >20°C : Légère baisse à 32 GW, probablement due à une diminution de l'efficacité des panneaux solaires à haute température.

Charge Électrique
La charge électrique reste relativement stable à travers les plages de température, avec une légère augmentation pour les températures extrêmes (<0°C et >20°C), probablement due aux besoins en chauffage et climatisation.

Complémentarité Éolien-Solaire
On observe une complémentarité entre production éolienne et solaire, particulièrement marquée dans les plages de température basses où la production éolienne compense la baisse de production solaire.

Discussion
Fiabilité des Renouvelables : Contrairement à certaines idées reçues, la production renouvelable reste significative même à basse température, avec une moyenne de 30 GW sous 0°C.

Variabilité : Bien qu'il existe une variabilité, elle n'est pas aussi prononcée que ce que suggèrent certaines analyses simplifiées. L'écart-type relativement faible indique une production généralement stable au sein de chaque plage de température.

Complémentarité : La complémentarité entre éolien et solaire contribue à stabiliser la production totale d'énergies renouvelables à travers différentes conditions météorologiques.

Adéquation avec la Demande : La production renouvelable suit généralement la tendance de la charge électrique, avec une augmentation lors des périodes de forte demande.

Conclusion

Cette analyse démontre que les énergies renouvelables en Allemagne en 2023 ont fourni une production fiable et substantielle à travers diverses conditions de température. La complémentarité entre éolien et solaire, ainsi que la relative stabilité de la production, contredisent les affirmations selon lesquelles les renouvelables seraient peu fiables en conditions hivernales.

Dataset :

https://data.mendeley.com/preview/mwtcy3jk6f?a=8f935088-ad11-4d66-8f00-5736d70cf280

Sources :

https://transparency.entsoe.eu/dashboard/show

https://www.energy-charts.info/index.html?l=en&c=DE

https://open-meteo.com/en/docs/dwd-api#current=temperature_2m,is_day,wind_speed_10m&hourly=temperature_2m,wind_speed_10m,temperature_80m&daily=temperature_2m_max,temperature_2m_min,daylight_duration,sunshine_duration,wind_speed_10m_max&timezone=Europe%2FBerlin&start_date=2023-01-01&end_date=2023-12-31&time_mode=time_interval