Recourir à l’énergie éolienne, c'est préserver nos ressources fossiles, éviter la production de volumes importants de déchets ainsi que l'émission de gaz à effet de serre, respecter l'équilibre écologique tout en favorisant la croissance économique.
En France :
· Puissance installée: 2 100 Mégawatts
· Nombre d'éoliennes: 1 700
· Production annuelle estimée (fin 2007): 4,8 Térawattheures
· Part dans la consommation: 1,2%
· Emplois: 4 000
La consommation croissante de nos ressources énergétiques (pétrole, gaz, charbon, etc.) entraîne aujourd’hui des dysfonctionnements majeurs, déjà mis en évidence lors du Sommet de la Terre de Rio de Janeiro en 1992 :
Une trop grande dépendance énergétique des pays, dont les fournisseurs, parfois instables politiquement, peuvent augmenter leurs prix de manière soudaine (comme lors des deux chocs pétroliers en 1973 et 1979) ;
Les ressources fossiles sont limitées et seront bientôt épuisées. Il importe de cesser leur surconsommation, non seulement pour éviter de se retrouver en situation de pénurie, mais également pour préserver les stocks existants, dans l'hypothèse où les générations futures découvriraient des moyens non-polluants d'exploiter ceux-ci ;
L’augmentation du coût de ces ressources fossiles devenues rares, illustrée par la hausse régulière du prix du baril de pétrole ;
L’accroissement des besoins en énergie des pays industrialisés, et notamment des pays en développement comme la Chine ;
L’augmentation de la population mondiale.
Enfin, et surtout, la combustion de ces ressources fossiles génère des pollutions (émissions de gaz à effet de serre) responsables du dérèglement climatique. Celui-ci a déjà commencé à altérer certains paysages de manière irréversible, diverses espèces de la faune et la flore mondiale sont menacées de disparition, et les modifications géoclimatiques vont impliquer sur le moyen terme des exodes massifs de populations.
Ce constat impose une prise de conscience de l’ensemble des décideurs politiques, des industriels et des citoyens afin de favoriser la mise en place de nouveaux moyens de production d’énergie, plus propres et respectueux de l’environnement.
En associant le développement des énergies renouvelables (soleil, vent, biomasse, etc...) aux économies d’énergie, il est possible de lutter contre l’effet de serre et le changement climatique.
La France, riche en ressources énergétiques renouvelables, possède la première forêt d’Europe occidentale, détient le deuxième gisement éolien et un fort potentiel hydraulique et géothermique. Pourtant, ses atouts ne sont que partiellement exploités.
En matière d'énergie éolienne, la France a accumulé un retard important avec seulement 1500 MW installés fin 2006. Mais depuis 2005, le rythme de progression de la filière éolienne est notoire.
Compte tenu de son niveau de maturité, l’énergie éolienne pourrait représenter, à l'horizon 2020, 10% de la consommation d'électricité de
notre pays et ainsi contribuer de manière importante aux objectifs que s'est fixée la France en termes de développement des énergies renouvelables.
Au 1er juin 2007, la France totalise 2 000 MW de puissance installée sur son territoire. Cela représente environ 1 700 éoliennes, réparties dans 200 parcs éoliens. Notre pays a ainsi connu une
forte augmentation de la puissance installée ces dernières années, même si nous accusons encore un sérieux retard de développement par rapport à nos voisins allemands (22 000 MW) ou espagnols
(12 000 MW), alors que nous bénéficions du deuxième gisement éolien d'Europe après le Royaume-Uni.
La grande majorité des régions françaises est concernée par le développement de l'éolien. On distingue à l'heure actuelle trois régions leaders : le Centre (324 MW installés), le Languedoc-Roussillon (275 MW) ou la Bretagne (254 MW). Depuis 2006, presque toutes les régions françaises sont concernées par le développement de l'énergie éolienne.
Le taux de croissance de la puissance installée en France entre 2005 et 2006 s'est élevé à +107%. La France est ainsi passée de la 9ème à la 7ème place sur le plan européen.
Actionnées par le vent, les pales fixées sur le rotor entraînent une génératrice électrique installée dans la nacelle. Le courant ainsi produit, d’une tension de 400 à 690 Volts, est ensuite transporté par câble souterrain jusqu’au poste de livraison. Il y est élevé à une tension supérieure (20 000 V) afin d’être injecté sur le réseau national
Une éolienne d’une puissance de 2 Mégawatts produit annuellement environ 4 400 Mégawattheures, soit la consommation électrique (hors chauffage) d’environ 2 000 foyers français. Une éolienne moderne est conçue pour fonctionner pendant environ 120 000 heures durant ses 20 années de durée de vie. A titre de comparaison, cette durée est largement supérieure à celle d'une voiture qui n’est que de 4 000 à 6 000 heures. Le Réseau de Transport de l’Electricité a confirmé dans son bilan prévisionnel 2007 que l’électricité éolienne injectée sur le réseau se substitue à la production des centrales traditionnelles, ce qui évite la production de gaz à effet de serre ou de déchets nucléaires. Les coûts de fabrication, de transport et de construction d’une éolienne se chiffrent entre 1 et 1,3 million d’euros par mégawatt.
Les premiers contacts avec les élus
Une première phase de concertation est menée parallèlement aux études de préfaisabilité, afin de recueillir les avis des décideurs locaux. Il est fondamental d’associer ceux-ci au projet dès la phase initiale. Il s’agit également de relayer l’information auprès des citoyens, notamment par le bais d’un bulletin municipal, de réunions publiques, d’une exposition, la distribution de documents, etc.
A chaque étape de l’avancement du projet, les différents publics doivent être informés de manière transparente, afin de favoriser le sentiment
d’adhésion. Les renseignements qui leur sont apportés doivent répondre aux diverses attentes et souhaits des riverains, présenter les avantages de l’énergie éolienne au regard de la
problématique climatique, et leur faire savoir que leurs avis et opinions seront largement intégrés lors de la conduite du projet. La prise en compte des impacts d'un projet éolien sur le
milieu naturel et son environnement fait l'objet d'études approfondies réalisées par des bureaux d'études spécialisés et d'une concertation avec les associations de protection de
l'environnement et les experts locaux.
L'avifaune
L’impact environnemental le plus souvent cité pour un projet de parc éolien concerne l’avifaune (oiseaux, chauves-souris, etc.). Le risque de collision n’est pas nul mais très faible pour les oiseaux, et il est avéré que les lignes électriques haute tension sont des facteurs de mortalité bien plus importants tout comme les surfaces vitrées ou les routes.
De très nombreuses études menées à travers le monde autour des parcs éoliens, visant à analyser leur impact sur les oiseaux, démontrent que la mortalité des oiseaux est faible à très faible : 0,4 à 1,3 oiseau tué par éolienne et par an. Ces suivis concluent également que plus l'on prend de précautions dans le choix des sites et dans l’agencement des éoliennes, plus cette mortalité est faible.
Dans le cadre de l’étude d’impact environnementale, l’impact sur l’avifaune est évalué en trois phases :
Une analyse initiale permet de déterminer le niveau d’intérêt ornithologique du site (couloir de migration, présence de ZICO ou de ZNIEFF, etc...). et de répertorier les espèces. Cette étude avifaunistique est menée sur au moins un an ;
Une analyse de l’impact permet d’évaluer les risques encourus par les espèces répertoriées : collision directe avec les pales ou la tour, impact lié à la modification de l’habitat, etc. ;
Les mesures préventives consistent à éviter l’implantation
d’éoliennes dans les zones sensibles telles que les couloirs de migration et les sites de nidification, ou en cas de présence d’espèces menacées et strictement protégées. Les mesures
réductrices peuvent conduire à choisir un schéma d’implantation particulier (parallèle à l’axe de migration) et à entreprendre un suivi ornithologique pendant le fonctionnement du parc
éolien.
La faune sauvage
Pendant le chantier, les grands animaux peuvent éventuellement être dérangés. Dans les sites les plus sensibles, il est donc important d’organiser les gros travaux en dehors de la période de reproduction de la plupart des animaux.
Pendant la phase d’exploitation du parc éolien, le gibier s’habitue facilement à la présence d’éoliennes. Des études ont été faites à
proximité de parcs éoliens en fonctionnement ; les résultats des observations montrent que le comportement et la répartition du gibier sont quasiment identiques avec ou sans
éoliennes.
Les éoliennes de dernière génération sont des structures de grande dimension atteignant plus de 100 mètres de haut, elles ne peuvent donc pas être cachées ou dissimulées. Et, comme pour toute construction nouvelle de grande taille, l’impact visuel suscite souvent des controverses. Cet impact visuel est souvent ressenti comme une dégradation du cadre de vie.
Un effort tout particulier est apporté à la prise en compte de l’intégration des parcs éoliens dans le paysage. Des paysagistes professionnels attachent une importance toute particulière à une conception soignée, préservant le patrimoine existant et les particularités du paysage d’origine.
L’implantation des éoliennes est aujourd’hui très encadrée ; les règles d’urbanisme et les servitudes techniques sont nombreuses et contraignantes. Le permis de construire délivré par le Préfet inclut l’avis de tous les services de l’état concernés, la conformité avec le Plan d’Occupation des Sols ou le Plan Local d’Urbanisme, l’avis du commissaire-enquêteur, et enfin l’avis de la Commission Départementale des Sites, Perspectives et Paysages. De plus, les attentes des riverains sont largement prises en compte lors de l'enquête publique.
Pour approfondir ce sujet :
Lire la contribution du Syndicat des énergies renouvelables et de France Energie Eolienne intitulée Eoliennes et Territoires : signal architectural du développement
durable remise à l'Académie des Beaux-arts en avril 2006 à l'occasion d’une audition devant les membres de la Section Architecture.
L'acoustique
Comme toute machine tournante, les aérogénérateurs émettent un bruit. Le bruit des éoliennes a deux origines : un bruit aérodynamique (extrémité de la pale qui fend l’air) et un bruit mécanique (créé par les différents organes en mouvement à l’intérieur de la nacelle).
Si le bruit a pu constituer un problème avec les éoliennes de « première génération » qui faisaient appel à des technologies aujourd’hui obsolètes, les émissions sonores des éoliennes modernes ont été réduites grâce à un certain nombre d’innovations technologiques :
Pour réduire le bruit aérodynamique (extrémité de la pale qui fend l’air), les pales ont été améliorées et leur conception se rapproche
aujourd'hui de celle d’une aile d’avion très profilée.
Pour réduire le bruit mécanique au niveau de la nacelle, les constructeurs ont mis au point des engrenages plus silencieux, des arbres de transmission sur coussinets amortisseurs ou encore des
nacelles capitonnées.
S’ajoutent aux bruits dynamique et aérodynamique les bruits de fonds créés par les activités humaines alentours. D’autre part, en présence de vent, les objets de l’environnement s’animent et on
peut alors observer un effet de masque : le niveau sonore d’une éolienne se stabilise lorsque le vent atteint une certaine vitesse et, au-delà de cette vitesse, le bruit du vent recouvre celui
de l’éolienne.
Le bruit, pour atteindre des niveaux d’environ 35 dB(A) à 500 m, ce qui correspond au volume sonore d’une conversation à voix
basse.
Le marché mondial de l'énergie éolienne progresse plus rapidement que celui de toute autre système de production d'énergie. La filière éolienne est aujourd'hui porteuse de perspectives économiques très prometteuses, notamment en termes de développement local et de créations d'emplois.
Fin 2006, l'ensemble du parc éolien français a dégagé un produit fiscal dont ont bénéficié les collectivités locales dans lesquelles ils étaient implantés. Cet apport s'est élevé à 12 millions d'euros pour les 300 communes concernées, grâce à la taxe foncière et surtout la taxe professionnelle. Cet argent peut ensuite être utilisé par les communes pour développer les structures publiques mises à disposition de leurs habitants afin d'améliorer le niveau de vie de ceux-ci.
D'ici 10 ans, ce sont 150 millions d'euros qui devraient être redistribués chaque année aux communes grâce au versement de la taxe professionnelle.
A l'heure actuelle, la filière éolienne en France représente l'équivalent de 4 000 emplois à temps plein. Si notre pays développe suffisamment la filière pour réaliser les objectifs européens de production d'énergie d'origine renouvelable, l'énergie éolienne serait alors en mesure d'employer un total de 60 000 personnes d'ici 2020.
Les éoliennes sont actuellement fabriquées à l’étranger, mais elles sont constituées de composants fabriqués dans toute l’Union européenne, et notamment en France. Quant à l’installation et à la maintenance des parcs, elles nécessitent de faire appel à des prestataires locaux.
La filière représente ainsi une part de l'activité de diverses catégories professionnelles : banques, cabinets d'avocats, assureurs, experts acousticiens, cabinets paysagistes, etc. En associant les PME locales (industries électriques ou électroniques, construction, mécanique, BTP) au développement de l’éolien, une étude de l’ADEME a montré que 62% de l’investissement d’une centrale pouvait revenir au bassin d’accueil. En chiffres, cela signifie qu’un programme de 100 MW représente 63 millions d’euros pour l’économie locale
L’énergie éolienne est compétitive par rapport aux solutions conventionnelles de production d’énergie
Le coût de l’énergie éolienne ne peut pas être comparé aux coûts de production d’électricité d’une centrale qui a déjà été dépréciée et remboursée par les taxes et le surcoût supporté par le consommateur final. Cependant, sur les sites ventés, l'énergie éolienne est de plus en plus compétitive face aux autres technologies, surtout depuis la croissance dramatique du prix du baril de pétrole. Celui-ci est passé d’une moyenne de 14 dollars le baril (en monnaie constante) à 60 dollars en octobre 2006.
Le coût actuel de production d’électricité à partir d'éoliennes fluctue entre 6 et 8 centimes d'euros le kilowattheure, pour un site avec des vitesses de vent faibles à moyennes, et jusqu’à 4-5 centimes d'euros pour des sites mieux ventés.
L’entreprise électrique Hydro-Québec au Canada, par exemple, a passé des contrats avec des développeurs éoliens pour l’installation de 1 000 Mégawatts éoliens sur la période 2006-2012 à un tarif moyen de 4,08 centimes d'euros par kilowattheure, sur une période de 20 ans.
Les coûts de l’énergie éolienne sont prévisibles et dégressifs
Historiquement, les coûts au kWh produit par les nouvelles turbines ont chuté de 9 à 17% à chaque doublement de la capacité installée. Ainsi, le coût moyen est passé d’environ 9,2 centimes d'euros par kilowattheure (pour une turbine de 95 kW dans les années 80 implantée sur un site fortement venté à proximité de la mer) à environ 4,4 centimes d'euros par kilowattheure, pour une machine de 2 000 kW aujourd’hui.
Pour comparaison, la Commission Européenne fixe le coût de production des nouvelles générations des centrales à cycle combiné entre 3,5 et 5,5 centimes d'euros le kilowattheure et celui des centrales à charbon entre 4 et 5 centimes d'euros le kilowattheure. Une étude du MIT réalisée en 2004 estime que le coût de production d'une centrale nucléaire à 5,1 centimes d'euros le kilowattheure.
L’énergie éolienne pourrait devenir encore plus compétitive
Une étude récente menée par le fabricant d'éoliennes Vestas conclut qu'en prenant en compte un coût de la tonne de CO2 émise par les centrales fonctionnant avec des combustibles fossiles de 30 €, l’énergie éolienne terrestre serait la nouvelle source d’énergie la moins chère d’Europe.
Un des bénéfices économiques les plus importants accordés à l’énergie éolienne est qu’elle réduit l’exposition aux variations du cours du baril de pétrole des pays et des producteurs d’énergie. Cette réduction des risques n’est actuellement pas prise en compte dans le cas des méthodes standard de comparaison des coûts d’électricité, utilisées par les autorités publiques, y compris l’Agence Internationale de l’Energie et la Commission Européenne, et ceci depuis plus d’un siècle.
L’énergie éolienne… est effectivement variable mais pas imprévisible
La production d’électricité par les éoliennes dépend de la force du vent à un instant donné. Elle est par conséquent variable, mais pas imprévisible. Les sites éoliens sont sélectionnés à partir d’études approfondies (habituellement après l'évaluation du potentiel éolien du site à partir de mâts de mesure de vent) permettant de déterminer les caractéristiques de la ressource éolienne disponible, notamment sa puissance potentielle ainsi que son orientation à différentes périodes de la journée et de l’année. Ceci permet d’établir des prévisions du rendement exploitable, une information qui pourra être mise à disposition des gestionnaires du réseau d’électricité.
Les prévisions de vent se sont considérablement améliorées ces dernières années, notamment grâce aux perfectionnements réalisés dans le domaine des prédictions météorologiques. Plus ces prévisions se rapprochent du temps réel, plus elles sont précises.
En Allemagne, un système de gestion de la ressource éolienne, développé par l’institut de recherche ISET situé à Kassel, élabore des prévisions à 72 heures du niveau de production éolienne. Depuis 2001, la marge d’erreur dans les prévisions à la veille a été réduite à 6% sur la totalité du parc éolien allemand. Pour des prévisions à 2 heures, cette mage d’erreur est réduite à 2,5%. (Source: Integrating Wind Energy into Public Power Supply Systems – German State of the Art , ISET)
L’énergie éolienne… ne nécessite pas de nouvelles capacités de réserve
Etant donné la façon dont est organisé le réseau électrique, il n’est pas nécessaire de mettre en place une quelconque capacité de soutien de centrales traditionnelles pour chaque mégawatt éolien installé. Tous les réseaux ont une capacité d’approvisionnement disponible pour subvenir aux éventuelles déconnections, pannes ou augmentation soudaine de la demande. Aucune centrale électrique n’est fiable à 100%. Le réseau électrique a été élaboré afin d’être en mesure de réagir à tout inconvénient, depuis l’interruption inopinée des sources de production jusqu’aux consommateurs industriels démarrant simultanément leurs équipements électriques chaque matin. Les gestionnaires du réseau adaptent constamment la production disponible à la demande, et la variabilité de l’électricité éolienne n’est qu’une variable supplémentaire dans cette gestion du réseau.
Avec l’actuel niveau de production éolienne de la majorité des pays, encore relativement faible, les variations de rendement des parcs installés apparaissent à peine en comparaison de la fluctuation normale de l’offre et de la demande.
Au Royaume-Uni, on suppose, que même si l’électricité éolienne produisait 10% des besoins nationaux, seule une très faible capacité de réserve conventionnelle serait nécessaire – de l’ordre de 300 à 500 mégawatts. Cela ne représenterait en aucun cas une menace pour la sécurité du réseau. En fait, il semble peu probable que ce phénomène prenne de l’importance tant que l’éolien représentera moins de 20% de l’offre d’électricité. Au Danemark, environ 20% de la demande d’électricité est satisfaite par l’éolien, et cette énergie est parfaitement gérée par les gestionnaires de réseau.
L’énergie éolienne… réduit la pollution
Contrairement aux autres formes de production d’énergie, l’énergie éolienne est propre et renouvelable.
Propre, car son fonctionnement n’émet aucun dioxyde de carbone, principale cause du réchauffement climatique. Aucun autre déchet ou gaz polluant n’est produit. En comparaison, les centrales fonctionnant à partir de combustibles fossiles, principalement le charbon et le gaz, sont responsables du quart de l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Renouvelable, car sa matière première est le vent – disponible gratuitement et inépuisable à l’échelle humaine.
Chaque électron généré à partir d'éoliennes se substitue donc à la pollution potentielle des autres centrales existantes, alimentées au charbon ou au gaz. La production d’une éolienne de 2 mégawatts réduira les émissions de CO² de 4,4 tonnes chaque année. Au total, c’est l’émission annuelle de 370 millions de tonnes de CO² qui est évitée en Europe grâce à l’énergie éolienne, ce qui représente 36% de l’objectif sur lequel se sont engagés les Etats membres en mars 2007.
Aux Etats-Unis, si l’énergie éolienne produisait 20% de l’électricité nationale, elle permettrait d'éviter un tiers des émissions des centrales au charbon.
L’énergie éolienne… génère une électricité fiable
Les éoliennes modernes sont des machines robustes, conçues pour fonctionner sous tous les climats – dans le désert, l’Arctique et même en mer. Leurs pales balayent en moyenne 48 tonnes d’air à la seconde, l’équivalent de 10 éléphants ou encore de 5 bus londoniens !
Ces turbines produisent de l’électricité pendant la grande majorité du temps (75 à 80%), bien que leur rendement varie en fonction de la force du vent. Elles commencent à produire de l’électricité lorsque le vent souffle à 3-4 mètres par seconde, et s’arrêtent si celui-ci souffle en rafales (soit 25 mètres par seconde).
Sur un an, une éolienne terrestre génèrera environ 30% de son rendement maximal théorique, selon les spécificités du site. Ce même pourcentage est plus élevé pour les parcs situés en offshore, c’est ce qu’on appelle le facteur de charge. A titre de comparaison, le facteur de charge des centrales conventionnelles tourne autour de 50%. En raison des arrêts pour pannes et maintenance, aucune centrale ne peut produire 100% du temps.
Les turbines éoliennes peuvent produire de l’électricité en continu pendant 20 à 25 ans. Sur cette période, elles peuvent tourner continuellement pendant 120 000 heures. Ceci rivalise largement avec la durée de vie d’une voiture, qui va de 4 000 à 6 000 heures.
Sur un site standard, une éolienne de 2 mégawatts produira suffisamment d’électricité pour alimenter l’équivalent de 1 375 foyers européens moyens.
L’énergie éolienne… contribue déjà largement au mix énergétique
Au cours des dix dernières années, le marché global de l’énergie éolienne a connu une croissance supérieure à toutes les autres formes
d’énergies renouvelables. Depuis 2000, la croissance annuelle moyenne de la capacité installée s’élève à 28%.
Fin 2006, la capacité totale installée dans le monde a atteint 75.000 mégawatts. En Europe, elle s’élevait à 48.000 mégawatts. Cela suffit à fournir 3% de la demande d’électricité de l’Union.
Pour information, le Danemark tire 20% de son électricité de ses éoliennes, l’Espagne 8% et l’Allemagne 7%.
