Auteur : Perrine Bugeat
Date : 13/02/2018
Dans l’investissement éolien, certaines hypothèses du modèle financier jouent un rôle crucial. En particulier, il est essentiel d’estimer le chiffre d’affaire long terme de l’actif futur ou déjà existant, au plus proche de la réalité. Pour ce faire, deux paramètres prennent un rôle clé dans l’estimation du productible long terme : le P50 et le P90.
Un des risques principaux dans l’investissement éolien est la divergence entre la ressource réelle et la ressource prévisionnelle puisque nul ne peut prédire quel sera le vent dans les mois/années à venir. Afin de limiter le risque, des études sont réalisées par des experts spécialisés permettant ainsi de fournir une valeur du productible long terme avec un degré d’incertitude associé.
Cet article a pour but de clarifier les termes d’usage et expliquer les différences entre P50 et P90 pour vous aider à sélectionner la valeur la plus appropriée pour votre modèle financier.
Définitions élémentaires
Les paramètres P50 et P90 sont des valeurs probabilistes. La valeur P50 correspond au niveau de production annuelle dont la probabilité de dépassement est de 50%. La valeur P90 correspond au niveau de production annuelle qui devrait être dépassé avec une probabilité de 90%.
Méthode de calcul du P50
Lors du développement d’un projet éolien, la 1ère étape réside dans la collecte des mesures de vent sur site, pour une période minimale d’un an. Ces mesures sont le point de départ des estimations de productible. S’ensuit une étape de traitement de ces données puis un ajustement sur le long terme par la combinaison avec des données historiques. Ces étapes donnent lieu à une distribution de vent représentative d’une climatologie long terme au niveau du mât de mesure. Par l’intermédiaire d’un modèle numérique, la distribution de vent long terme est extrapolée à chaque emplacement d’éolienne, à hauteur de moyeu, puis convertie en énergie via la courbe de puissance théorique de l’éolienne sélectionnée. Le résultat de ce processus est appelé production brute.
La production nette, ou P50, est dérivée de la production brute après prise en compte des pertes subies pendant la durée de vie du projet. Selon les bonnes pratiques actuelles, les pertes à considérer sont :
- Pertes liées au sillage
- Pertes liées à l’indisponibilité des éoliennes
- Pertes liées à l’indisponibilité du réseau
- Pertes en ligne et pertes liées aux équipements auxiliaires
- Pertes liées aux conditions sur site
- Pertes liées à la dégradation des pales
- Pertes liées aux plans de bridage
Passage de P50 à P90
Le déroulement de la méthode appliquée pour obtenir la production nette est accompagnée d’incertitudes. L’identification et la quantification des incertitudes sont essentielles pour déterminer les niveaux de probabilité.
Il est possible d’identifier deux catégories d’incertitudes :
1. Les variations de la ressource en vent
2. Les erreurs de modélisation
La première catégorie fait référence à la variabilité de la ressource éolienne dans le temps. L’expérience montre que des variations significatives peuvent survenir d’une année à l’autre. Malheureusement, aucun modèle ne peut anticiper ces variations annuelles ni l’évolution de la ressource avec le temps. Dans ce contexte, une incertitude est calculée pour tenir compte de la variation interannuelle au cours de la durée de vie du parc éolien. Plus la durée de vie du projet est longue, plus la probabilité d’atteindre le P50 est élevée (en termes de production annuelle cumulée). Exemple : En supposant un P50 calculé autour de 63 GWh / an, le graphique ci-dessous illustre la convergence vers le P50 dans un raisonnement de production cumulée.
La deuxième catégorie concerne l’incertitude du modèle ; ce paramètre est directement lié à l’utilisation de modèles mathématiques et numériques à chaque étape du processus. Les sources d’incertitude du modèle sont :
• Mesures sur site
• Profil vertical
• Données de référence
• Correction à long terme
• Modélisation de l’écoulement sur site
• Modélisation du sillage
• Densité
• Courbe de puissance
• Autres
Etude de cas
Exemple : Le productible d’un projet éolien en développement a été estimé par deux consultants indépendants dont les études ont conduit aux chiffres ci-dessous :
Le graphique ci-dessous illustre les niveaux de probabilité associés à la production nette calculée par chaque consultant. Alors que les résultats en P50 diffèrent de 3%, les deux consultants obtiennent un P90 similaire. L’explication vient du fait que le consultant A a adopté un niveau d’incertitude global plus élevé pour son étude.
La production nette, un paramètre à éviter
Malheureusement, il n’existe aucun moyen sûr pour prévoir le vent sur une longue période, et encore moins sur 20 ans. Par conséquent, les modèles et méthodes utilisés pour évaluer le rendement énergétique restent sujets à erreur. Dans ce contexte, considérer un certain niveau d’incertitude sur l’estimation du productible est primordial pour constituer un modèle économique fiable, d’autant que la ressource éolienne sur un site reste susceptible d’évoluer avec le temps du fait des activités humaines ou de l’environnement naturel (urbanisation, développement éolien, croissance de la végétation, etc.).
Greensolver recommande vivement d’éviter toute prévision basée sur le P50 et privilégie l’utilisation des valeurs de P90 ou P75 en fonction de la qualité de l’estimation du productible. Enfin, rappelons que pour s’assurer de la qualité d’une évaluation de productible, il est essentiel de faire revoir l’étude concernée par un expert indépendant.
