Méthodologie de traitement des données de production d'énergie et parc de production

Ce document présente la méthodologie employée actuellement par l’OEB pour produire les données de production d’énergie à la maille communale. Il détaille les principales sources de données utilisées et les grands principes méthodologiques. Pour aller plus loin, n’hésitez pas à contacter l’OEB via energie [@] bretagne-environnement.fr

I. Principes généraux

Les données de production d’énergie renouvelable et de récupération à la maille communale en Bretagne portent actuellement sur les filières suivantes :

Les données de production concernent l’énergie brute produite par les installations, c’est-à-dire en sortie de chaudière, de générateur ou d’épurateur. Elles incluent donc les volumes autoconsommés par les installations (lorsqu’ils sont connus ou que l’on peut les estimer). Trois vecteurs énergétiques sont pris en compte : la production d’électricité, la production de chaleur et la production de biométhane injecté sur les réseaux de gaz.

Ces données sont construites dans une logique de filière, détaillée ci-après.

Incertitudes

Plus la maille territoriale d’étude est fine, plus l’incertitude sur la production d’énergie augmente.

D’une manière générale, les données hors réseau (production de chaleur) présentent une incertitude plus forte que les données relatives à l’électricité ou au biométhane injectés sur les réseaux.

Secrétisation

Les installations de production d’électricité ayant une puissance installée inférieure à 36kW sont agrégées par Enedis de telle sorte qu’elles ne peuvent pas toujours être rattachées à leur commune voire EPCI (voire département) d’implantation. Un écart existe donc entre les données communales, présentant uniquement les installations qui peuvent être rattachées à une commune, et le bilan régional, qui tient compte de toutes les installations secrétisées. A titre d'exemple, pour la filière photovoltaïque, cet écart est de 4% environ pour l'année 2022, à l'échelle régionale.

II. Méthodologies par filière

1. Bois domestique

La production de chaleur issue des équipements domestiques de chauffage au bois est considérée égale à la consommation de bois énergie chez les particuliers. Cette consommation, sous forme de bûches et de granulés de bois (pellets), est estimée grâce à des enquêtes téléphoniques. En effet, elle a lieu, pour l’essentiel, par des circuits non marchands, l’enquête est donc l’unique moyen de l’approcher.

Une enquête téléphonique pilotée par l’OEB a été réalisée début 2023 sur ce sujet afin d’évaluer la consommation globale de bois énergie par les particuliers en Bretagne, sur le périmètre des maisons individuelles en résidence principale (base INSEE 2019). Pour en déduire des résultats à la maille communale, des taux de pénétration différenciés par typologie de commune ont été utilisés : rurale, rurale sous influence, urbaine. Les grilles de densité à trois niveaux de l’INSEE ont ensuite été utilisées pour estimer la consommation communale. La consommation de bois associée aux résidences secondaires a été estimée par l’OEB en retenant 20% de la consommation moyenne par foyer obtenue dans l’enquête. Les données d’historique (2000 à 2021) ont été déduites par interpolation linéaire (et application d’un facteur de sensibilité climatique) avec les résultats des précédentes enquêtes (qui ont été retravaillés afin de garantir une cohérence méthodologique entre les différentes enquêtes). Les années postérieures à 2022 sont estimées grâce aux données de ventes d'équipements (Observ'ER), avec application d'une hypothèse de déclassement.

Cette consommation de bois est également convertie en « équivalent puissance installée » afin de pouvoir présenter cette filière dans les bilans régionaux et communaux du parc de production. Le nombre de ménages équipés de chauffage au bois (évalué pour l’année de l’enquête, soit 2022) est multiplié par une puissance installée moyenne de 10kW. Afin de lisser la puissance des effets de variation de la production liés notamment au climat, une régression linéaire est effectuée. La modulation de cette valeur pour l’historique est faite selon un prorata sur la consommation.

Indicateur Source des données pour le calcul
Production thermique [MWh] Enquêtes OEB (2015 et 2022), enquête ADEME (2017),
études CEREN (2006 et 2013), étude Solagro (2005), SDES, INSEE
Puissance thermique [MW] OEB, Fibois

2. Chaufferies bois

Cette filière regroupe les chaufferies utilisant le bois comme combustible principal. Le recensement des installations identifie les chaufferies ayant bénéficié de subventions, et n’est donc pas exhaustif. Une part minime des installations fonctionne en cogénération. Les combustibles utilisés sont principalement du bois déchiqueté, mais également des granulés, connexes ou déchets verts.

Les sources de données sont : AILE (données de puissance et consommation théorique de bois par installation), le registre ODRE (pour les installations en cogénération), Brest Métropole et Rennes Métropole (pour les installations de ces territoires) et la DREAL Bretagne pour les installations en cogénération. Pour les données de production d’électricité antérieures à 2017, des données Enedis sont utilisées.

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance électrique [MW]
au 31/12 de l’année étudiée		 Registre ODRE
Production d’électricité [MWh]
(périmètre : électricité injectée)		 Registre ODRE
Puissance thermique [MW] AILE
Production thermique [MWh]
(périmètre : chaleur brute valorisable, après application d'un taux de pertes de conversion énergétique dans la chaufferie)		 AILE avec application d’un facteur de sensibilité climatique (sauf si donnée d'enquête disponible sur une série temporelle de plusieurs années),
Rennes et Brest Métropole pour ces territoires, DREAL Bretagne pour les installations en cogénération
Nombre d’installations en service AILE

3. Eolien

La production éolienne injectée sur les réseaux d’électricité est évaluée au niveau mât. Ce traitement permet de diffuser des données à la maille communale, les parcs éoliens étant régulièrement implantés sur plusieurs communes voire plusieurs EPCI.

A l’échelle régionale, la source de données principale est le registre ODRE (diffusion des données de puissance et de production à la maille d’un parc éolien). Pour l’échelle communale, les données mises à disposition par la DREAL sur GéoBretagne (https://geobretagne.fr/mviewer/?config=/apps/eolien/config.xml) sont utilisées pour constituer le référentiel des mâts éoliens. Ce visualiseur est basé sur les données d’Oréol / Géorisques, renseignées par les développeurs et exploitants. Ces données sont croisées avec les productions diffusées dans le registre ODRE à la maille parc. Pour l’historique (avant 2017), les données de puissances d'Oréol sont croisées avec des facteurs de charge moyens (calculés à partir du Registre ODRE).

Pour établir le bilan régional de la production (diffusé notamment dans le mémento des chiffres clés de l'énergie en Bretagne), on applique pour la filière éolienne une normalisation sur cinq années afin de lisser les effets des variations météorologiques, conformément à la Directive UE 2018/2001.

Les informations relatives aux projets d’éolien en mer proviennent de la DGEC : https://www.eoliennesenmer.fr/ et du journal officiel : https://www.legifrance.gouv.fr/download/pdf?id=Jb5GEIw-__g4nOgkwvqUCu6yplGEb0Xgie4-T-nS53g=

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance électrique [MW]
au 31/12 de l’année étudiée		 DREAL, complété par le registre ODRE
Production d’électricité [MWh]
(périmètre : électricité injectée)		 Registre ODRE avec traitement pour répartir les productions à la
maille communale (pour les éoliennes non référencées dans le
registre, estimation à partir de la puissance installée et d’un facteur
de charge moyen)
Nombre d’installations en service
(i.e nombre de mâts)		 DREAL, complété par le registre ODRE

4. Incinération de déchets

Dix des onze incinérateurs d’ordures ménagères bretons valorisent énergétiquement les déchets, sous forme d’électricité ou de chaleur. 50% des déchets en masse sont considérés d’origine renouvelable (constitués de biomasse). La même part est donc retenue pour l’énergie valorisée. On conserve 100% de la production énergétique des UIOM lorsque l’on considère de la production renouvelable « et de récupération ».

La chaleur autoconsommée par l’installation n’est pas comptabilisée dans la production thermique, car l’activité principale des incinérateurs n’est pas la production d’énergie (application de la règle du bilan énergétique SDES).

Les principales sources de données mobilisées sont les suivantes : SINOE (depuis 2004), le registre ODRE (depuis 2011), base ICPE, OEB (récupération de données des gestionnaires d’installations, d’EDF OA et d’Enedis, pour l’historique, 2000-2017)

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance électrique [MW]
au 31/12 de l’année étudiée		 SINOE + entretiens avec les opérateurs
Production d’électricité [MWh]
(périmètre : électricité injectée +
autoconsommée)		 Registre ODRE pour la production nette injectée sur le réseau,
SINOE pour l'électricité autoconsommée
Puissance thermique [MW] Entretiens avec les opérateurs, base ICPE
Production thermique [MWh]
(périmètre : chaleur vendue)		 SINOE (si nécessaire, estimation à partir des tonnages traités, des
données historiques et du PCI moyen pour l’installation)
Nombre d’installations en service SINOE

5. Solaire photovoltaïque

La production photovoltaïque est très décentralisée. Les installations comptabilisées sont celles raccordées au réseau, du panneau en toiture chez un particulier (de l’ordre d’1 à 5kWc) aux fermes solaires au sol avec une puissance de l’ordre de plusieurs MW (18 MWc pour la plus grosse actuellement recensée). Une partie de la production solaire photovoltaïque est autoconsommée et n’apparait pas dans les bilans.

Les installations dont la puissance installée est inférieure à 36 kW sont agrégées à la plus petite maille possible. Lorsqu’elles sont moins de dix pour une commune, elles sont agrégées à la maille EPCI. Lorsqu’elles sont moins de dix pour un EPCI, elles sont agrégées à la maille département. Toutes les installations photovoltaïques ne sont donc pas prises en compte dans les données communales, mais elles le sont dans le bilan régional.

Les principales sources de données mobilisées sont les suivantes : le registre ODRE (depuis 2017), Enedis pour les données régionales, le SOeS et EDF OA pour l’historique.

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance électrique [MW]
au 31/12 de l’année étudiée		 Registre ODRE
Production d’électricité [MWh]
(périmètre : électricité injectée)		 Registre ODRE
Nombre d’installations en service Registre ODRE

6. Solaire thermique

Portée par le marché des chauffe-eaux solaires individuels (CESI), la filière solaire thermique s’est développée de façon modeste dans les années 2000, dans le résidentiel principalement (environ 88% de la production), le tertiaire (10% de la production) et à la marge dans l’agriculture et l’industrie (2% de la production).

Cette production de chaleur, très diffuse, ne peut qu’être modélisée de manière approximative via une reconstitution du parc d’installations à partir des chiffres de ventes d’équipements par région (panorama de la chaleur renouvelable d’Observ’ER), et de ratios de surface, puissance et production moyenne. Les données sont interpolées à la maille communale via les données de l’INSEE concernant le nombre de maisons individuelles par commune.

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance thermique [MW] Observ’ER, INSEE
Production thermique [MWh] Observ’ER, SDES, INSEE
Nombre d’installations en service Observ’ER, INSEE

7. Pompes à chaleur

La production renouvelable de deux typologies de pompes à chaleur est évaluée : celle des pompes à chaleur géothermiques (exploitant la température du sol) et les pompes à chaleur aérothermiques (exploitant la température de l'air). Les chauffe-eaux thermodynamiques ne sont pas intégrés car leur coefficient de performance minimal (FPS de 2,5) n'est pas atteint, leur production n'est donc pas considérée comme renouvelable.

L’estimation de la production se fait à partir d’une reconstitution du parc breton, basé sur une régionalisation des chiffres nationaux grâce à la part de la Bretagne dans les ventes nationales pour les deux typologies étudiées. L'hypothèse de déclassement des installations retenue par le SDES est appliquée : à partir de la 13ème année, 10% des installations mises en service sont déclassées. Pour l'estimation des puissances à partir du nombre d'équipements, l'OEB retient une puissance moyenne de 15 kW pour les pompes à chaleur géothermiques, et 8,5 kW pour les pompes à chaleur aérothermiques (ces chiffres proviennent du rapport méthodologique du bilan énergétique national du SDES). Les chiffres nationaux et régionaux sont issus des syndicats d’équipements (AFPG, Uniclima), d’Observ’ER, et du SDES. Des facteurs de charge sont appliqués : 14% pour l'aérothermie, 15% pour la géothermie (ces chiffres proviennent de la Décision de la commission européenne du 1er mars 2013, page 33). Seule la part de la production considérée comme renouvelable est retenue : 60 % pour les pompes à chaleur aérothermiques et 70 % pour les pompes à chaleur géothermiques (Rapport méthodologique du SDES, pages 85-93 pour les taux d'appareil respectant le FPS minimal de 2,5 et Décision de la commission européenne du 1er mars 2013, page 33 pour ce qui concerne les FPS moyens). De plus, un coefficient de sensibité climatique (indice de rigueur) est appliqué à 70% de la production de chaleur afin de moduler le calcul de la production renouvelable.

De la même manière que pour le solaire thermique, les données sont interpolées à la maille communale via les données de l’INSEE concernant le nombre de maisons individuelles par commune.

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance thermique [MW] Observ’ER, AFPG, SDES, Uniclima, INSEE
Production thermique [MWh] Observ’ER, AFPG, SDES, Uniclima, INSEE
Nombre d’installations en service Observ’ER, AFPG, SDES, Uniclima, INSEE

8. Méthanisation

Dans cette filière, on considère la production d’énergie par les installations de méthanisation. Plusieurs secteurs utilisent cette technologie pour traiter leurs déchets : certaines industries agroalimentaires, certaines stations de traitement des eaux usées, des sites de stockage des déchets non dangereux et l’agriculture qui se lance dans cette filière depuis 2008.

Le biogaz produit par ces installations est soit valorisé en chaleur seule, soit en cogénération avec de l’électricité, soit épuré pour être injecté sur les réseaux de gaz naturel. Certaines installations sont mixtes cogénération et injection.

Les principales sources de données sont : le registre ODRE, AILE, DREAL, GRDF et Natran (ex-GRT Gaz).

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance électrique [MW]
au 31/12 de l’année étudiée		 AILE
Production d’électricité [MWh]
(périmètre : électricité injectée
+ autoconsommée)		 Registre ODRE, AILE, et ratios d’estimation si besoin
(issus des bilans DREAL et d’AILE)
Puissance thermique [MW]
au 31/12 de l’année étudiée		 AILE
Production thermique [MWh]
(périmètre : chaleur brute valorisable)		 Registre ODRE, AILE, et ratios d’estimation si besoin
(issus des bilans DREAL et d’AILE)
Capacité d’injection [Nm3/h] GRDF, si non disponible registre ODRE des points d’injection
Injection de biométhane [MWh PCS] GRDF, sinon Natran (ex-GRT Gaz), sinon registre ODRE des points
d’injection
Nombre d’installations en service GRDF, Natran (ex-GRT Gaz), registre ODRE des points d’injection

9. Hydroélectricité

La filière hydroélectricité regroupe les installations hydroélectriques au fil de l’eau ou sur des retenues d’eau.

Depuis 2017, deux sources de données principales sont utilisées pour l’établissement du référentiel des installations et le calcul des indicateurs de la filière : le registre ODRE, et les données DREAL disponibles sur Geobretagne.

Pour les données historiques, des données Enedis, EDF, EDF OA et DREAL sont utilisées.

Pour établir le bilan régional de la production (diffusé notamment dans le mémento des chiffres clés de l'énergie en Bretagne), on applique pour la filière hydroélectricité une normalisation sur quinze années, afin de lisser les effets des variations météorologiques, conformément à la Directive UE 2018/2001

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance électrique [MW]
au 31/12 de l’année étudiée		 Registre ODRE, DREAL
Production d’électricité [MWh]
(périmètre : électricité injectée)		 Registre ODRE, DREAL, ratios d’estimation pour les petites
installations non référencées dans le registre
Nombre d’installations en service Registre ODRE, DREAL

10. Energies marines

Cette catégorie regroupe les hydroliennes ainsi que l’usine marémotrice de la Rance. Depuis 2018, la source de données utilisée est le Registre ODRE, les données antérieures de production de la Rance provenaient de la DREAL et d’EDF.

En 2021, deux hydroliennes avaient une valeur positive pour l’électricité injectée sur le réseau. Il s’agit de projets expérimentaux dont le niveau de production est très faible (à Bréhat et Ouessant).

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance électrique au 31/12 de l’année étudiée [MW] Registre ODRE
Production d’électricité (périmètre : électricité injectée) [MWh] Registre ODRE
Nombre d’installations en service Registre ODRE

11. Production fossile

La production fossile inclut :

  • La cogénération gaz (très répandue notamment dans les serres agricoles),

  • Les cycles combinés gaz (en particulier la centrale de Landivisiau qui a commencé à injecter sur le réseau électrique en 2021),

  • La production électrique issue du fioul/diesel (turbines à combustion et groupes électrogènes),

  • Les chaufferies gaz ou fioul utilisées pour produire de la chaleur valorisée via un réseau de chaleur. Pour ces unités, aucune donnée n'est disponible concernant la puissance thermique. Un ratio est utilisé pour en estimer l'ordre de grandeur. La production de ces unités pour une année N est intégrée dans la seconde itération de traitement des données, et n'est pas comprise dans la publication habituellement effectuée en septembre de l'année N+1, les données relatives à la production des réseaux de chaleur pour l'année N n'étant pas toutes disponibles au mois de septembre N+1.

Depuis 2018, la source de données utilisée est le Registre ODRE, les données antérieures proviennent d’EDF OA et Enedis.

Aucune donnée n’étant disponible pour la production de chaleur issue de la cogénération gaz, celle-ci est estimée grâce à un rapport moyen entre productions et puissances électriques et thermiques.

Indicateur Source des données pour le calcul
Puissance électrique
au 31/12 de l’année étudiée [MW]		 Registre ODRE, EDF
Production d’électricité [MWh]
(périmètre : électricité injectée)		 Registre ODRE
Puissance thermique
au 31/12 de l’année étudiée [MW]		 Déduite de la puissance électrique grâce à un ratio moyen ou issue du référentiel des réseaux de chaleur
Production thermique [MWh]
(périmètre : chaleur brute valorisable)		 Déduite de la production électrique grâce à un ratio moyen ou issue du référentiel des réseaux de chaleur
Nombre d’installations en service Registre ODRE, EDF et référentiel des réseaux de chaleur