Quels sont les facteurs de charge d’une centrale éolienne et d’une centrale nucléaire?
Combien d’éoliennes faut-il pour produire l’énergie d’un réacteur nucléaire?
Définition: le facteur de charge est la charge moyenne annuelle effective rapporté à la charge nominale de l’installation. Cette grandeur est très importante dans le calcul de rentabilité d’une installation énergétique, qu’elle soit renouvelable, nucléaire ou fossile.
Voici les chiffres moyens français pour l’énergie éolienne et nucléaire.
Dans le cas du nucléaire: le facteur de charge est situé entre 78 et 80%.
Dans le cas de l’éolien: le facteur de charge est situé dans les 20%.
Autrement dit: une éolienne ne tourne à sa puissance nominale que 1/5 du temps.
Pour produire l’équivalent énergétique d’un réacteur nucléaire de 1,300 GW (soit au pire 0,78*1,300= 1,014GW effectifs moyens), il faut installer non pas 1,053 GW d’éolienne mais 1,014/20%= 5,070 GW.
La puissance moyenne des futures éoliennes construite en France étant de 2 à 3MW, un réacteur nucléaire sera remplaçable par, au mieux: 5070/3= 1690 éoliennes.
1 réacteur nucléaire = 1690 grandes éoliennes de 3MW.
En 2005, il y avait 59 réacteurs pour 19 centrales nucléaire en France. Pour obtenir l’autonomie énergétique (ou plutôt pour se passer de nucléaire), c’est près de 100 000 éolienne de 3MW qu’il faudrait construire…et ceci en supposant que l’on sache stocker l’énergie pour les heures de pointes…Ce qui est, actuellement, loin d’être le cas.
Ces chiffres sont d’autant plus importants, que 3MW est une très grande puissance pour de l’éolien « terrestre », la plupart des éolienne actuelles faisant entre 0,750 et 1,5MW.
En savoir plus:
– La cogénération nucléaire est-elle possible?
– Carte de France des centrales nucléaires
– La carte des centrales nucléaire dans le monde
– Forum énergie nucléaire
– Suivi de l’accident nucléaire au Japon suite au séisme du 11 mars 2011
– Toutes vos questions sur l’énergie nucléaire à un spécialiste du nucléaire
– La puissance d’un réacteur nucléaire
– Le rendement d’une centrale nucléaire
– Le facteur de charge nucléaire et éolien
– Equivalence éolien, nucléaire et photovoltaïque
– Chiffres clés de l’éolien en France et Allemagne
– Dossier complet sur l’énergie éolienne
– Les hydroliennes: les éoliennes marines
Source des chiffres sur le facteur de charge: Jacques Percebois, dans « C dans l’Air » du 24/11/06, Centre de Recherches en économie et droit de l’énergie.
Source pour commencer, un peu plus fiable que d’illustres inconnus passant au hasard ici: fr.wikipedia.org/wiki/Facteur_de_charge_(%C3%A9lectricit%C3%A9)
Je tombe la dessus un peu tard mais je voulais corriger les commentaires partis dans tous les sens de la sur-simplification du concept.
Le facteur de charge N’EST PAS: le rendement d’une installation, par euro de cout ou par surface utilisée.
Le facteur de charge EST le % qui exprime le rendement d’une installation en comparant sa production effective en moyenne sur une ou plusieurs années, par rapport à sa puissance nominale officielle.
Donc >>> Facteur de charge = kWh réellement produit sur X an / (Puissance nominale en kW * le nombre d’heures sur X an). On peut remplacer X par 1 an, 2 ou 3 ans.
Donc le facteur de charge c’est exactement ce qui prend en compte:
1) la source d’énergie qui n’est pas toujours disponible en quantité suffisante pour produire la puissance nominale d’une installation (en particulier pour éolien et solaire où elle est même souvent totalement indisponible, et techniquement cela affecte aussi à la marge le nucléaire, où c’est un peu comme quand votre voiture dimine de puissance au fur et à mesure que la quantité d’essence dans le réservoir diminue – sans que cela n’arrive a zéro avant que l’on refasse le plein évidemment).
2) les périodes de maintenance prévues et de remise en route de la production (en particulier pour le nucléaire, refaire le plein prend du temps, et surtout en France où on met à jour et vérifie énormément la sécurité et les composants en permanence et l’on ne travaille pas très vite donc cela diminue le facteur de charge du nucléaire FR alors qu’aux USA il est bien plus élevé car ils gardent la centrale nucléaire telle qu’elle était concue à la base).
3) les pannes (maintenace imprévues) –> Ex fissures sous contraintes des centrales nucléaires, qui auraient aussi pu être gérées moins dans l’urgence (ne pas stopper toutes les centrales ensemble)
4) la baisse de la demande (décision partiellement « arbitraire » dans le cadre d’un « mix » énergétique) car la demande n’est pas constante donc il faut bien que certaines centrales diminuent ou s’arrêtent quand on n’utilise pas l’électricité. Traditionellement les centrales les plus rapides à s’allumer et s’éteindre étaient utilisées (gas, charbon) mais ces dernières années au Royaume uni par example, ils ont du débrancher des éoliennes car elles produisaient « trop » à l’instant t et à au lieu géographique l.
le facteur de charge des centrales nucléaires tient il compte des longues périodes de maintenances obligatoires ou les réacteurs sont arretés et également des périodes d’arrets qui auraient du etre faite pour répondre aux nouvelles exigences de sécurité imposées par l’autorité de sureté nucléaire suite à l’accident de fukushima
C’ est plus clair pour moi!
Donc on peut dire que le facteur de charge d’une centrale nucléaire est relativement constant quel que soit son emplacement alors que l’éolien et le solaire peuvent avoir des facteurs différents selon leur implantation ?
Donc le nucléaire semble le moyen de production idéal rapporté à sa surface et sa régularité ?
En gros une horloge Suisse ! Eh Française !
Alors pourquoi se séparer du nucléaire ?
Bonne journée,
Philippe,
C’est bien cela !
Le nucléaire a des avantages (stabilité de la production, forte puissance, peu de CO2…) mais il pose des problèmes autres: traitement des déchets (qu’on ne sait pas traitement intégralement encore…malgré 50 ans de R&D), approvisionnement en combustible (Mali), centrales vieillissantes (à l’origine elles devaient ne durer que 20 ans…), crainte populaire lié à une image dangereuse…Aussi il y a la recherche sur la fusion nucléaire qui avance plus ou moins rapidement (centrale nucléaire à 0 déchets)….qui rentra obsolète toutes les centrales actuelles à fission…
A bientôt
Bonjour Christophe,
Merci pour votre réponse.
Est ce que je peux en déduire que le facteur de charge est la rentabilité (votre exemple sur le photovoltaique) ? ou je me trompe ?
Philippe
Ce n’est pas exactement la rentabilité mais c’est lié : une installation PV dans le sud de la France sera environ 2 fois plus (vite) rentable que dans le Nord à prix d’installation égal en €/Wc…
Bonjour à tous,
Je ne comprends pas bien l’utilité du facteur de charge!
Si je compare une centrale nucléaire et une éolienne de 1Kw la centrale produira 80% soit 0,8Kw et l’éolienne sera de 20% soit 0,2Kw !!!
Est-ce bien cela ?
Merci pour vos réponses
Philippe
C’est bien cela mais en kWh.
Les 2 produiront 0.8 kWh et 0.2 kWh par heure et par kW installé pendant les X heures de fonctionnement.
Sur une année 8740 h, cela fait donc 0.8 * 8740 = 7000 kWh/kW pour le nucléaire et 0.2 * 8740 = 1750 kWh/kW.
1 kW nucléaire produit donc 4 fois plus qu’1 kW éolien.
Pour le solaire c’est pire compte tenu du cycle jour/nuit et de la météo.
Ainsi une installation photovoltaïque de 1 kW dans le Nord de la France va produire environ 1000 kWh par an…On a donc un facture de charge réel effectif de 1000/8740 = 11 %.
Mais il faudrait le corriger par les cycles jour nuit puisqu’on ne peut pas y faire grand chose à cela, on aurait donc un facteur corrigé de 22%.
L’intermittence de la production est LE gros problème des énergies renouvelables.
Il me semble que le facteur de charge n’a de sens pour une éolienne que si l’on raccorde l’éolienne au réseau. Si l’éolienne est isolée, et est accouplée par exemple à un électrolyseur. qui produit de l’hydrogène stockable, le problème de l’intermittence est réglé. Reste cependant le coût rapporté au MW installé.
Mais c’est un faux problème car je ne pense pas que le courant produit par la centrale nucléaire ait la même valeur la nuit que le jour. Il me semblait que l’homme aussi était intermittent, puisque naturellement il fait dodo la nuit et en s’isolant bien il a alors besoin de très peu d’énergie (sous nos latitudes).