Méthodologie de LowCarbonPower.org

Ce document explique comment les données électriques publiées sur LowCarbonPower.org sont produites : d'où proviennent les chiffres, comment nous harmonisons les sources qui ne sont pas d'accord, et comment nous transformons de nombreux jeux de données distincts en une seule image cohérente de la manière dont chaque pays et région génère son électricité.

Ce que nous cherchons à mesurer

Pour chaque pays et région, et pour le plus grand nombre d'années (et de mois récents) possible, nous souhaitons obtenir une décomposition complète et interne cohérente de :

Production d'électricité par source — charbon, gaz, pétrole, nucléaire, hydroélectricité, éolien, solaire, biocarburants, géothermie, etc.
Importations nettes — l'électricité qu'une région achète à ou vend à ses voisins.
Offre totale d'électricité — production plus importations nettes.

De cette décomposition, nous tirons les chiffres affichés sur le site : la part de l'électricité à faibles émissions de carbone, les émissions estimées de CO₂, une estimation de l'électrification et les classements des pays.

Les différents fournisseurs présentent l'électricité dans différentes unités, donc la première chose que nous faisons avec chaque chiffre est de le convertir en une unité commune : les térawattheures (TWh).

Une définition unique et partagée des types d'énergie

Le principal défi est que chaque fournisseur de données décrit les combustibles différemment. Une source dit "Gaz Naturel", une autre "G3000", une autre "燃氣", une autre "Production_NG_gas_naturel". Une indique simplement un chiffre pour "Énergies Renouvelables"; une autre le divise en éolien, solaire, hydroélectricité et biomasse.

Pour rendre les sources comparables, nous faisons correspondre les étiquettes de chaque fournisseur à une hiérarchie partagée des types d'énergie. Au sommet, il y a l'électricité totale, qui se divise en sources bas-carbone et fossiles (plus autres et importations nettes). Bas-carbone se divise en nucléaire et renouvelables ; renouvelables se divisent en hydroélectricité et renouvelables non-hydro ; les renouvelables non-hydro se divisent en éolien, solaire, géothermique et biocarburants ; et le solaire est encore divisé en solaire à l'échelle des services publics et solaire derrière le compteur (sur les toits). Les fossiles se divisent en charbon, gaz, pétrole et un résidu "fossile non spécifié".

Parce que chaque source est traduite dans ce même arbre, nous pouvons les comparer directement, combler les lacunes d'une source avec une autre, et toujours savoir comment un agrégat (par exemple "fossile") se rapporte à ses parties (charbon + gaz + pétrole + non spécifié). Nous normalisons également chaque nom de pays et de territoire selon une norme ISO unique, afin que "Tchéquie", "République tchèque" et "Répub. tchèque" soient reconnus comme le même endroit, et que des agrégats supranationaux tels que "OCDE" ou "UE27" soient exclus pour éviter le double comptage.

D'où viennent les données

Nous combinons environ quinze fournisseurs indépendants, chacun ayant différentes forces en matière de couverture, de rapidité et de détails. Les plus importants sont :

Agence internationale de l'énergie (AIE) — production mondiale annuelle par combustible et bilans énergétiques primaires, plus une série mensuelle couvrant la production nette, les importations et les exportations pour de nombreux pays.
Administration américaine de l'information sur l'énergie (EIA) — production mondiale et américaine annuelle, plus une production mensuelle détaillée pour les États et régions de réseau individuels américains (y compris des données reconstruites à partir de chiffres quotidiens et horaires).
Ember — production et importations nettes mensuelles et annuelles mondiales d'électricité.
Revue statistique de l'Institut de l'énergie (anciennement BP) — production mondiale annuelle de longue date et consommation d'énergie primaire.
Eurostat — production mensuelle d'électricité par combustible pour les pays européens.
ENTSO-E — production européenne, flux transfrontaliers et demande en temps quasi-réel, agrégés à partir de mesures infratemporelles.
Banque mondiale — parts de production annuelle, que nous convertissons en chiffres absolus.
Statistiques nationales pour les grands marchés — États-Unis (EIA, comme mentionné ci-dessus), République populaire de Chine (Bureau national des statistiques et Administration nationale de l'énergie) et République de Chine (Taïwan), là où les données officielles sont plus détaillées ou plus à jour que les agrégateurs mondiaux.
Enerdata et AIE — chiffres annuels des importations nettes (commerce).
Laboratoires nationaux Sandia — base de données mondiale des projets de stockage d'énergie.
Reconstructions historiques — production mondiale à long terme remontant à 1900 utilisée pour combler les premières années.

Les fichiers bruts de chaque fournisseur sont stockés dans le répertoire sources du projet, à côté des scripts utilisés pour les télécharger.

Comment chaque source est analysée

Chaque fournisseur est lu dans le même format : pour un combustible et un pays donnés, une valeur pour chaque année (ou chaque mois, écrite comme AAAA-MM). Plusieurs transformations récurrentes ont lieu à ce stade :

Conversion d'unités. Les GWh, kWh, ktoe, pétajoules et exajoules sont tous convertis en TWh à l'aide des facteurs appropriés.
Conversion cumulée à périodique. Les statistiques chinoises sont publiées sous forme de totaux cumulés en cours d'année, donc nous détaillons les mois consécutifs pour récupérer la valeur de chaque mois et trimestre individuel, et les harmoniser avec les chiffres annuels publiés, en préférant les chiffres officiels, non révisés et de précision plus élevée lorsque des versions entrent en conflit.
Agrégation infratemporelle mensuelle. L'ENTSO-E publie la production et les flux transfrontaliers avec une résolution de 15, 30 ou 60 minutes ; nous les additionnons en totaux mensuels et convertissons la puissance en énergie.
Consolidation mensuelle à annuelle. Lorsque les douze mois d'une année sont présents, nous les additionnons pour produire le total de cette année. La période la plus récente et incomplète est traitée comme provisoire et généralement exclue des totaux annuels.
Gestion des lacunes. Les années antérieures avec des données combustibles manquantes ou peu fiables sont supprimées pour ne pas fausser l'historique d'un pays.

Fiabilité des données : vérification continue

Nous ne prenons aucun chiffre pour argent comptant. Tout au long du processus, nous effectuons deux vérifications de cohérence :

Les composants doivent s'additionner à leur agrégat. Charbon + gaz + pétrole + non spécifié doit égaler le total fossile déclaré ; éolien + solaire + hydroélectricité + biocarburants + géothermie doit égaler les renouvelables ; et ainsi de suite, dans toute la hiérarchie.
Les pays doivent s'additionner au monde. Lorsqu'une source rapporte un total mondial, il doit correspondre à la somme de ses pays individuels.

Chaque vérification a une tolérance qui encode ce que nous savons des particularités d'une source — par exemple, qu'une certaine source manque de données sur les biocarburants avant 1990, qu'une année donnée est connue pour être incomplète, ou que de petites différences d'arrondi sont acceptables. Lorsqu'un écart dépasse la tolérance, le processus s'arrête et signale les chiffres offensants plutôt que de publier silencieusement un chiffre que nous ne pouvons pas expliquer. C'est ainsi que les problèmes de qualité des données sont attrapés avant d'atteindre le site Web.

Pour l'année en cours, encore incomplète, nous assouplissons certaines de ces vérifications pour les combustibles les plus touchés par les rapports partiels, afin que les données mensuelles provisoires ne soient pas rejetées simplement parce qu'elles ne s'additionnent pas encore à une figure annuelle complète.

Combiner de nombreuses sources en une seule réponse

Après analyse, nous avons de nombreuses vues superposées du même pays-année — par exemple, l'AIE, Ember et Eurostat pourraient tous avoir un chiffre pour l'Allemagne en 2022. Pour chaque pays et année (ou mois), nous choisissons une source à utiliser, basée sur :

Fiabilité — un ordre de préférence ajusté manuellement, bâti à partir de l'expérience avec chaque fournisseur (par exemple, les statistiques nationales et les données annuelles de l'AIE sont très bien classées ; les sources en temps réel et de prévision sont classées plus bas).
Détail — une source qui résout l'électricité en combustibles plus spécifiques est préférée à celle qui ne donne que des catégories larges, car elle produit une décomposition plus riche.

Nous enregistrons quelle source a été choisie pour chaque point de données, de sorte que la provenance de tout chiffre sur le site est entièrement traçable.

Lorsque la source choisie manque de quelque chose que possède une autre source — par exemple, une valeur d'énergie primaire ou une répartition charbon/gaz/pétrole pour un agrégat simplement rapporté comme "fossile" — nous intégrons ce détail à partir de la source suivante la plus fiable, en utilisant les proportions de la source secondaire plutôt que ses totaux absolus pour que les chiffres restent cohérents avec la source choisie.

Quelques cas particuliers sont traités ici :

Solaire derrière le compteur (sur les toits). Certaines sources incluent le solaire de petite taille dans leurs totaux et certaines non. Nous suivons cela explicitement pour que l'énergie solaire à l'échelle des services publics et en toiture puisse être séparée, et ainsi nous pouvons publier des versions des données "avec" et "sans" solaire sur les toits.
Électrification. Là où les données énergétiques primaires et une hypothèse d'efficacité thermique année par année sont disponibles, nous estimons quel part de l'utilisation d'énergie totale d'un pays est électrique.

Enfin, nous reconstruisons la hiérarchie des combustibles à partir des chiffres choisis (en redérivant les totaux parents fossiles, bas-carbone et autres à partir de leurs parties), et vérifions une fois de plus que tout s'additionne.

Importations nettes (commerce)

Les importations nettes sont traitées séparément de la production, car le signe est important (un pays peut être un importateur net ou un exportateur net) et parce que les fournisseurs ne s'accordent pas sur le commerce autant qu'ils le font sur la production.

Nous rassemblons chaque source de commerce disponible — les chiffres annuels d'Enerdata et de l'AIE, et les chiffres mensuels d'ENTSO-E, de l'AIE, d'Ember et de l'EIA — et les harmonisons les uns aux autres. Pour chaque pays et période, les sources sont comparées à leur moyenne, et les désaccords au-delà d'une tolérance sont signalés ; les sources moins fiables sont abandonnées lorsque de meilleures sont disponibles. La source la plus complète (Enerdata pour les chiffres annuels) est généralement préférée.

Nous intégrons ensuite les valeurs commerciales réconciliées dans le jeu de données de production : les importations nettes sont ajoutées à l'offre totale d'électricité d'un pays, tandis que les exportations nettes sont enregistrées mais non soustraites de la production. Nous produisons à la fois une version "y compris les importations nettes" et une "excluant les importations nettes" du jeu de données.

Pour l'image la plus actuelle, nous calculons également un chiffre glissant sur douze mois pour chaque pays à partir des sources mensuelles, en choisissant une fenêtre de douze mois cohérente afin que, par exemple, le traitement du solaire sur les toits ne change pas en cours de fenêtre.

Construction de régions, émissions, classements et stockage

Une fois chaque pays finalisé, nous construisons les quantités publiées restantes :

Groupes régionaux. Nous agrégons les pays en groupes tels que l'UE, l'Afrique subsaharienne et le monde, en additionnant leurs membres et en harmonisant la gamme d'années que chaque groupe peut couvrir.
Émissions de CO₂. Chaque combustible se voit attribuer un facteur d'émissions en grammes d'équivalent CO₂ par kilowattheure (par exemple, charbon ~820, gaz ~490, pétrole ~650, biocarburants ~230, solaire ~45, hydro ~24, nucléaire ~12, éolien ~11). En multipliant la production de chaque combustible par son facteur, on obtient une estimation des émissions ; pour les combustibles agrégés ou incertains, nous utilisons une gamme pour produire des estimations basse, centrale et haute.
Classements. Les pays sont classés selon leur part d'électricité à faibles émissions de carbone, tant pour l'année la plus récente que pour chaque année historique.
Stockage d'énergie. À partir de la base de données des projets de stockage, nous estimons la puissance de stockage installée et l'énergie par pays et année, en fonction de la date de mise en service (et 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 en JSON et CSV :

Un jeu de données principal y compris les importations nettes et un jeu correspondant excluant les importations nettes.
Des versions mensuelles, et des versions avec et sans solaire derrière le compteur.
Jeux de données par source, de sorte que la vue de chaque fournisseur puisse être inspectée seule, plus des vues fusionnées par fournisseur qui combinent les données annuelles et mensuelles d'un fournisseur.
Un jeu de données de stockage d'énergie distinct.

Chaque jeu de données répertorie les années et types d'énergie disponibles et donne pour chaque région la production par combustible dans le temps, les combustibles les plus spécifiques présents chaque année, la source choisie pour chaque année, et les émissions dérivées, l'électrification, les classements et (le cas échéant) les pays membres d'un groupe.

Révisions de données

Les chiffres que nous publions pour un mois donné ne sont pas définitifs lors de leur première publication. Les graphiques du site montrent toujours les dernières données, donc un chiffre peut changer après sa première apparition — et les graphiques d'un rapport mensuel plus ancien peuvent ne plus correspondre au texte écrit au moment où ce rapport a été publié.

Les valeurs mensuelles changent pour plusieurs raisons :

Les mois ultérieurs redessinent les précédents. Pour certains pays, un total brut (un trimestre ou une année) est réparti sur ses mois. Lorsqu'un nouveau mois arrive, cette somme est réattribuée, de sorte que les valeurs des mois précédents de la même période changent même si aucun fournisseur ne les a corrigées. Le total cumulé annuel reste généralement en place tandis que la répartition entre les mois évolue.
La source choisie ou la base peut changer. À mesure que plus de données deviennent disponibles, nous pouvons passer à un fournisseur plus complet ou plus détaillé pour une région et un mois, ce qui peut déplacer la base de calcul. Il en va de même pour savoir si le total d'un mois inclut le solaire derrière le compteur peut changer à mesure que cette estimation se consolide, modifiant la comparaison.
Les fournisseurs révisent leurs propres données. Les sources en amont rectifient régulièrement les mois récents lorsque des chiffres audités remplacent des chiffres provisoires.

En raison de cela, lorsqu'un rapport exploite des données pour des mois après la période du rapport, nous affichons un avis indiquant que les chiffres peuvent avoir été révisés depuis la publication et nous renvoyons à cette page. Le commentaire écrit original est laissé inchangé en tant qu'enregistrement de ce qui était connu au moment.

En résumé

Télécharger les données brutes d'électricité d'environ quinze fournisseurs.
Convertir tout à une unité commune (TWh) et traduire chaque étiquette de combustible et de pays de chaque fournisseur selon une définition partagée.
Vérifier continuellement que les combustibles s'additionnent à leurs agrégats et que les pays s'additionnent aux totaux mondiaux, en arrêtant lorsqu'une information ne peut être réconciliée.
Pour chaque pays et période, choisir la source la plus fiable et la plus détaillée qui a un chiffre complet — en enregistrant d'où vient chaque chiffre — et combler les détails manquants à partir d'autres sources.
Concilier séparément les importations nettes et les intégrer dans les totaux.
Ajouter la gestion du solaire derrière le compteur, des émissions, de l'électrification, des groupes régionaux, des classements et du stockage.
Publier des jeux de données combinés et par source en JSON et CSV.