Méthodologie de LowCarbonPower.org

Ce document explique comment sont produites les données sur l’électricité publiées sur LowCarbonPower.org (https://lowcarbonpower.org/) : d’où viennent les chiffres, comment nous concilions les sources qui divergent et comment nous réunissons de nombreux jeux de données distincts pour obtenir une représentation unique et cohérente de la production d’électricité de chaque pays et de chaque région.

Ce que nous cherchons à mesurer

Pour chaque pays et chaque région, et sur autant d’années et de mois récents que les données le permettent, nous souhaitons disposer d’une ventilation complète et cohérente des éléments suivants :

• Production d’électricité par source — charbon, gaz, pétrole, nucléaire, hydraulique, éolien, solaire, biocarburants, géothermie, etc. • Importations nettes — l’électricité qu’une région achète à ses voisins ou leur vend. • Approvisionnement total en électricité — la production augmentée des importations nettes.

À partir de cette ventilation, nous calculons les indicateurs présentés sur le site : la part d’électricité bas carbone, les émissions estimées de CO₂, une estimation de l’électrification et les classements des pays.

Les fournisseurs de données expriment l’électricité dans différentes unités. Notre première opération consiste donc à convertir chaque valeur dans une unité commune : le térawattheure (TWh).

Une définition commune des catégories de sources

La principale difficulté tient au fait que chaque fournisseur de données décrit les sources différemment. L’un utilise « Natural Gas », un autre « G3000 », un autre « 燃氣 », et un autre « Generation_NG_natural_gas ». Certains regroupent plusieurs sources bas carbone hors nucléaire dans une seule valeur ; d’autres distinguent l’éolien, le solaire, l’hydraulique et la biomasse.

Pour rendre les sources comparables, nous rattachons les libellés de chaque fournisseur à une hiérarchie commune de catégories. Au sommet se trouve l’électricité totale, répartie entre sources bas carbone et sources fossiles, auxquelles s’ajoutent les catégories « autres » et « importations nettes ». Les sources bas carbone se divisent entre nucléaire et sources bas carbone hors nucléaire ; ces dernières se répartissent entre hydraulique et sources hors hydraulique ; celles-ci comprennent l’éolien, le solaire, la géothermie et les biocarburants. Le solaire est ensuite divisé entre grandes installations et installations derrière le compteur, notamment en toiture. Les sources fossiles se répartissent entre charbon, gaz, pétrole et une catégorie résiduelle « fossiles non précisés ».

Comme toutes les sources sont transposées dans cette même arborescence, nous pouvons les comparer directement, combler les lacunes de l’une à l’aide d’une autre et toujours savoir comment un agrégat correspond à ses composantes. Par exemple, « fossiles » correspond à charbon + gaz + pétrole + fossiles non précisés. De même, nous normalisons les noms de pays et de territoires selon une norme ISO unique : « Czechia », « Czech Republic » et « Czech Rep. » sont ainsi reconnus comme désignant le même pays. Les agrégats supranationaux tels que « OECD » ou « EU27 » sont exclus afin d’éviter les doubles comptages.

D’où viennent les données

Nous combinons une quinzaine de fournisseurs indépendants, dont les points forts diffèrent en matière de couverture, d’actualité et de niveau de détail. Les principaux sont :

• Agence internationale de l’énergie (AIE) — production annuelle mondiale par source et bilans d’énergie primaire, ainsi qu’une série mensuelle couvrant la production nette, les importations et les exportations de nombreux pays. • U.S. Energy Information Administration (EIA) — production annuelle mondiale et américaine, ainsi que production mensuelle détaillée par État américain et par zone de réseau, y compris des données reconstituées à partir de valeurs quotidiennes et horaires. • Ember — production d’électricité et importations nettes mondiales, annuelles et mensuelles. • Statistical Review de l’Energy Institute, anciennement publié par BP — longues séries annuelles mondiales de production d’électricité et de consommation d’énergie primaire. • Eurostat — production mensuelle d’électricité par source pour les pays européens. • ENTSO-E — production européenne, flux transfrontaliers et demande en temps quasi réel, agrégés à partir de mesures infrahoraires. • Banque mondiale — parts annuelles de production, que nous convertissons en valeurs absolues. • Statistiques nationales des grands marchés — États-Unis, avec l’EIA mentionnée ci-dessus, République populaire de Chine, avec le Bureau national des statistiques et l’Administration nationale de l’énergie, et République de Chine (Taïwan), lorsque les données officielles sont plus détaillées ou plus récentes que celles des agrégateurs mondiaux. • Enerdata et AIE — données annuelles sur les importations nettes et les échanges. • Sandia National Laboratories — base mondiale de projets de stockage d’énergie. • Reconstitutions historiques — longues séries de production mondiale remontant à 1900, utilisées pour compléter les premières années.

Les fichiers bruts de chaque fournisseur sont conservés dans le répertoire sources du projet, avec les scripts servant à les télécharger.

Comment chaque source est traitée

Les données de chaque fournisseur sont mises sous la même forme : pour une source de production et un pays donnés, une valeur par année ou par mois, les mois étant notés YYYY-MM. Plusieurs transformations récurrentes interviennent à cette étape :

• Conversion des unités. Les GWh, kWh, ktep, pétajoules et exajoules sont tous convertis en TWh à l’aide des coefficients appropriés. • Passage des cumuls aux valeurs par période. Les statistiques chinoises sont publiées sous forme de cumuls depuis le début de l’année. Nous calculons donc les différences entre mois consécutifs pour retrouver les valeurs de chaque mois et de chaque trimestre, puis les rapprochons des chiffres annuels publiés. En cas de divergence entre versions, nous privilégions les chiffres officiels, non révisés et de plus grande précision. • Agrégation des données infrahoraires en données mensuelles. ENTSO-E publie la production et les flux transfrontaliers à des intervalles de 15, 30 ou 60 minutes. Nous les additionnons pour obtenir des totaux mensuels et convertissons les puissances en quantités d’électricité. • Agrégation des mois en années. Lorsque les douze mois d’une année sont disponibles, nous les additionnons pour obtenir le total annuel. La période la plus récente, encore incomplète, est considérée comme provisoire et généralement exclue des totaux annuels. • Gestion des lacunes. Les premières années dont les données par source sont manquantes ou peu fiables sont écartées afin de ne pas fausser l’historique d’un pays.

Fiabilité des données : des vérifications croisées continues

Nous ne tenons aucun chiffre pour acquis. Tout au long du processus, nous effectuons deux types de contrôles de cohérence :

1. La somme des composantes doit correspondre à leur agrégat. Charbon + gaz + pétrole + fossiles non précisés doit être égal au total fossile déclaré ; éolien + solaire + hydraulique + biocarburants + géothermie doit correspondre au total bas carbone hors nucléaire ; et ainsi de suite dans toute la hiérarchie.
2. La somme des pays doit correspondre au total mondial. Lorsqu’une source fournit un total mondial, celui-ci doit correspondre à la somme des valeurs de ses différents pays.

Chaque contrôle comporte une tolérance qui tient compte des particularités connues d’une source : par exemple, l’absence de données sur les biocarburants avant 1990 chez un fournisseur, une année connue pour être incomplète ou de petits écarts d’arrondi acceptables. Lorsqu’un écart dépasse la tolérance, le processus s’arrête et signale les chiffres concernés, plutôt que de publier discrètement une valeur que nous ne pouvons pas expliquer. Les problèmes de qualité des données sont ainsi détectés avant leur publication sur le site.

Pour l’année en cours, encore incomplète, nous assouplissons certains contrôles concernant les sources de production les plus touchées par les déclarations partielles, afin que les données mensuelles provisoires ne soient pas rejetées simplement parce que leur somme ne correspond pas encore à une année complète.

Combiner plusieurs sources pour obtenir un résultat unique

Après traitement, nous disposons de plusieurs descriptions qui se recoupent pour un même pays et une même année. Par exemple, l’AIE, Ember et Eurostat peuvent tous fournir une valeur pour l’Allemagne en 2022. Pour chaque pays et chaque année ou mois, nous choisissons une seule source à utiliser, selon deux critères :

• Fiabilité — un ordre de préférence ajusté manuellement à partir de notre expérience de chaque fournisseur. Les statistiques nationales et les données annuelles de l’AIE sont, par exemple, bien classées ; les sources en temps quasi réel et les prévisions le sont moins. • Niveau de détail — une source qui distingue plus finement les catégories de production d’électricité est préférée à une autre qui ne fournit que de grandes catégories, car elle permet une ventilation plus riche.

Nous enregistrons la source retenue pour chaque point de données : l’origine de tout chiffre présenté sur le site est donc entièrement traçable.

Lorsque la source retenue ne contient pas une information disponible ailleurs — par exemple une valeur d’énergie primaire ou une ventilation charbon/gaz/pétrole d’un total simplement déclaré « fossiles » — nous ajoutons ce détail à partir de la meilleure source suivante. Nous utilisons les proportions de cette source secondaire plutôt que ses totaux absolus, afin de préserver la cohérence avec la source retenue.

Quelques cas particuliers sont traités à cette étape :

• Solaire derrière le compteur, notamment en toiture. Certaines sources incluent les petites installations solaires en toiture dans leurs totaux, d’autres non. Nous suivons explicitement cette distinction pour séparer les grandes installations du solaire en toiture et publier des versions des données avec et sans solaire en toiture. • Électrification. Lorsque des données d’énergie primaire et une hypothèse de rendement thermique pour chaque année sont disponibles, nous estimons la part de l’électricité dans la consommation totale d’énergie d’un pays.

Enfin, nous reconstruisons la hiérarchie des sources de production à partir des chiffres retenus, en recalculant les totaux fossiles, bas carbone et les autres catégories parentes à partir de leurs composantes, puis nous vérifions une nouvelle fois que toutes les sommes concordent.

Importations nettes et échanges

Les importations nettes sont traitées séparément de la production, car leur signe importe — un pays peut être importateur net ou exportateur net — et parce que les fournisseurs divergent davantage sur les échanges que sur la production.

Nous réunissons toutes les sources disponibles sur les échanges : données annuelles d’Enerdata et de l’AIE, données mensuelles d’ENTSO-E, de l’AIE, d’Ember et de l’EIA. Nous les confrontons ensuite entre elles. Pour chaque pays et chaque période, les valeurs des sources sont comparées à leur moyenne et les écarts dépassant une tolérance sont signalés ; les sources moins fiables sont écartées lorsque de meilleures sont disponibles. La source la plus complète, généralement Enerdata pour les données annuelles, est privilégiée.

Nous intégrons ensuite les valeurs d’échanges harmonisées au jeu de données sur la production : les importations nettes sont ajoutées à l’approvisionnement total en électricité du pays, tandis que les exportations nettes sont enregistrées sans être soustraites de la production. Nous produisons une version du jeu de données « importations nettes comprises » et une autre « hors importations nettes ».

Pour donner l’image la plus actuelle possible, nous calculons également, pour chaque pays, une valeur glissante sur les douze derniers mois à partir des sources mensuelles. Nous choisissons une fenêtre cohérente de douze mois afin, par exemple, que le traitement du solaire en toiture ne change pas en cours de période.

Calcul des régions, des émissions, des classements et du stockage

Une fois les données de chaque pays finalisées, nous calculons les autres grandeurs publiées :

• Groupes régionaux. Nous regroupons les pays dans des ensembles tels que l’Union européenne, l’Afrique subsaharienne et le monde, en additionnant les données de leurs membres et en harmonisant la plage d’années couverte par chaque groupe. • Émissions de CO₂. Chaque source de production reçoit un facteur d’émission exprimé en grammes d’équivalent CO₂ par kilowattheure : par exemple, environ 820 pour le charbon, 490 pour le gaz, 650 pour le pétrole, 230 pour les biocarburants, 45 pour le solaire, 24 pour l’hydraulique, 12 pour le nucléaire et 11 pour l’éolien. La multiplication de la production de chaque source par son facteur donne une estimation des émissions. Pour les catégories agrégées ou incertaines, nous utilisons une plage de valeurs afin de produire des estimations basse, centrale et haute. • Classements. Les pays sont classés selon la part bas carbone de leur production d’électricité, tant pour l’année la plus récente que pour chaque année de l’historique. • Stockage d’énergie. À partir de la base de projets de stockage, nous estimons la puissance installée et la capacité de stockage par pays et par année, selon les dates de mise en service et, le cas échéant, de mise hors service de chaque projet.

Ce qui est publié

Le processus produit un petit ensemble de jeux de données combinés couvrant toutes les sources et toutes les régions, proposés aux formats JSON et CSV :

• Un jeu de données principal comprenant les importations nettes et son équivalent hors importations nettes. • Des versions mensuelles et des versions avec et sans solaire derrière le compteur. • Des jeux de données par source, permettant d’examiner séparément les données de chaque fournisseur, ainsi que des versions fusionnées par fournisseur combinant ses données annuelles et mensuelles. • Un jeu de données distinct consacré au stockage d’énergie.

Chaque jeu de données indique les années et les catégories de sources disponibles. Pour chaque région, il présente l’évolution de la production par source, les catégories les plus détaillées disponibles pour chaque année, la source retenue pour chaque année, ainsi que les indicateurs calculés : émissions, électrification, classements et, le cas échéant, pays membres d’un groupe.

Révisions des données

Les chiffres que nous publions pour un mois donné ne sont pas définitifs lors de leur première publication. Les graphiques du site affichent toujours les données les plus récentes : un chiffre peut donc changer après sa première apparition, et les graphiques d’un ancien rapport mensuel peuvent ne plus correspondre au commentaire rédigé lors de sa publication.

Les valeurs mensuelles évoluent pour plusieurs raisons :

• Les mois ultérieurs modifient les valeurs des mois précédents. Pour certains pays, un total portant sur une période plus longue, trimestre ou année, est réparti entre les mois concernés. À l’arrivée d’un nouveau mois, cet agrégat est redistribué : les valeurs des mois précédents de la même période changent donc, même si aucun fournisseur ne les a corrigées. Le cumul depuis le début de l’année reste généralement inchangé, tandis que sa répartition mensuelle évolue. • La source retenue ou la base de calcul peut changer. À mesure que de nouvelles données deviennent disponibles, nous pouvons choisir un fournisseur plus complet ou plus détaillé pour une région et un mois donnés, ce qui peut modifier le niveau de référence. L’inclusion du solaire derrière le compteur, notamment en toiture, dans le total mensuel peut également changer à mesure que cette estimation se précise, ce qui modifie la comparaison. • Les fournisseurs révisent leurs propres données. Les sources en amont corrigent régulièrement les mois récents lorsque des chiffres vérifiés remplacent les données provisoires.

C’est pourquoi, lorsque les graphiques d’un rapport utilisent des données portant sur des mois postérieurs à la période du rapport, nous affichons un avertissement indiquant que les chiffres peuvent avoir été révisés depuis la publication, accompagné d’un lien vers cette page. Le commentaire d’origine reste inchangé, afin de conserver une trace des informations connues à l’époque.

En résumé

1. Télécharger les données brutes sur l’électricité auprès d’une quinzaine de fournisseurs.
2. Tout convertir dans une unité commune, le TWh, et harmoniser les libellés des sources de production et les noms de pays de chaque fournisseur selon une définition commune.
3. Vérifier en continu que la somme des sources de production correspond à leurs agrégats et que la somme des pays correspond aux totaux mondiaux, en interrompant le processus lorsqu’une divergence ne peut pas être résolue.
4. Pour chaque pays et chaque période, choisir la source la plus fiable et la plus détaillée fournissant une valeur complète, enregistrer l’origine de chaque chiffre et compléter les détails manquants à l’aide d’autres sources.
5. Harmoniser séparément les importations nettes et les intégrer aux totaux.
6. Ajouter le traitement du solaire derrière le compteur, les émissions, l’électrification, les groupes régionaux, les classements et le stockage.
7. Publier les jeux de données combinés et ceux de chaque source aux formats JSON et CSV.