Comprendre l'énergie éolienne

Pourquoi l'éolien ?

 

 

Énergie inépuisable basée sur l’utilisation ancestrale du vent, l’éolien produit un courant propre et sans émission de gaz à effet de serre. C’est une technologie parvenue aujourd’hui à maturité avec un développement continu ces dix dernières années sur l’ensemble du territoire Français, afin notamment de répondre aux objectifs que la France s’est fixée en matière de transition énergétique.

 

 

 

Au-delà de ses atouts environnementaux, l’éolien permet de créer de nouveaux emplois non délocalisables liés aux métiers de la construction et de l’exploitation-maintenance ; il contribue également au développement économique local.

En France : 18 000 emplois dans l’éolien en 2019 

Plus en détails : En France, d’où provient notre électricité ? 

 

Dans son rapport annuel (disponible en version électronique ici), le gestionnaire du réseau électrique français RTE note que pour l’année 2019, la production électrique nationale a été à 70,6 % d’origine nucléaire, à 7,9% d’origine thermique dit «classique» (c’est-à-dire de l’électricité produite à partir des combustibles fossiles), à 11,2% d’origine hydraulique, à 2,2% d’origine photovoltaïque et à 6,3% d’origine éolienne terrestre.

On peut lire dans ce même rapport : “les énergies renouvelables en France permettent d’éviter 5 millions de tonnes de COen France et 15 millions de tonnes en Europe (hors France)”. Source RTE

 

> Un chiffre à retenir pour 2019 :

〉L’énergie éolienne : une énergie essentielle en France, pour plusieurs raisons : 
    1. Elle permet de contribuer à limiter les émissions de gaz à effet de serre responsables du changement climatique, en se substituant majoritairement aux moyens de production d’électricité à partir de combustible fossiles (fioul, gaz, charbon).
    2. Elle permet de sécuriser la production d’électricité : augmenter la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables permet d’accroître la diversification des ressources et donc la diversification du mix énergétique français. En effet, ne pas dépendre d’une seule énergie est un facteur de sécurité.
    3. Elle permet de diminuer notre dépendance énergétique et stabiliser les prix : contrairement aux centrales thermiques à combustible nucléaire ou fossile (gaz, fioul, charbon), il n’est pas nécessaire d’importer du combustible pour faire fonctionner une éolienne.
〉Un gisement éolien important en France

La France possède le deuxième gisement éolien (ressources en vent) d’Europe derrière le Royaume-Uni. Selon le SER (Syndicat des énergies renouvelables), l’énergie éolienne pourrait satisfaire 10% de la consommation d’électricité française d’ici 2030.

〉Une technologie performante 

La technologie ne cesse de se perfectionner : toujours plus silencieuses, les éoliennes sont aujourd’hui plus puissantes, leur efficience a été multipliée par dix en dix ans. Grâce aux progrès technologiques, les nouveaux parcs produisent de plus en plus d’électricité. Aux prémices de la recherche sur les possibilités de produire de l’électricité à partir de la force du vent, les premières éoliennes avaient une puissance de seulement quelques centaines de kW ; aujourd’hui les éoliennes onshore les plus puissance font jusqu’à 5 MW – celles installées en mer allant jusqu’à 12 MW.

Principe de fonctionnement
〉Comme une éolienne produit-elle de l’électricité ?

Une éolienne permet de transformer l’énergie du vent en énergie électrique.

En soufflant, le vent fait tourner les 3 pales du rotor. Ce dernier entraîne à son tour une génératrice, située dans la nacelle, produisant de l’électricité.

L’ensemble des éoliennes d’un même parc est raccordé, par un réseau de câbles souterrains, à un poste de livraison, qui collecte l’ensemble de l’énergie produite. Elle est ensuite acheminée via un câble souterrain vers le réseau public d’électricité (poste source Enedis ou RTE) et donc vers les consommateurs.

 

 

〉Quel est le temps de retour énergétique d’un parc éolien ?

Le temps de retour énergétique d’un parc éolien, c’est à dire, le ratio entre l’énergie dépensée durant tout le cycle de vie du parc (fabrication des composants, transport, construction, démantèlement…) par rapport à l’énergie produite par ce même parc, est en moyenne de 4 à 8 mois seulement.

Le développement d'un projet

Idées reçues et questions fréquentes

Les éoliennes ont-elles un impact sur la santé ?

Les associations hostiles au développement de cette source d’énergie prétendent que les éoliennes ont des effets négatifs sur la santé et fondent leur opinion, essentiellement sur les émissions acoustiques sonores (bruit), les infrasons, l’effet stroboscopique (ombres) ou les clignotements des feux de signalisation.

L’impact sanitaire des éoliennes a fait l’objet de plusieurs rapports dont les plus récents ont été publiés en 2017 par l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES) et par l’Académie nationale de médecine. Les conclusions de ces études indiquent qu’ « aucune maladie ni infirmité ne semble pouvoir être imputée » au fonctionnement des éoliennes.

  • L’ANSES considère que les émissions acoustiques audibles des éoliennes sont, bien souvent, « très en-deçà de celles de la vie courante ». En tout état de cause, elles ne peuvent être à l’origine de troubles physiques. 

  • L’Académie nationale de médecine estime, par ailleurs, que les infrasons émis par les éoliennes peuvent « raisonnablement être mis hors de cause », donc qu’ils ne provoquent pas d’effets sur la santé. Pour rappel, les infrasons sont les sons inférieurs à une fréquence de 20 Hertz et donc inaudibles par l’Homme. Ils peuvent être d’origine naturelle ou technique (orages, chutes d’eau, circulation routière, chauffage, bâtiments, pylônes…).

  • Les nuisances visuelles telles que les effets stroboscopiques et le clignotement des feux de signalisation ne sont pas retenues par les académiciens comme pouvant induire un risque pour la santé.

La réglementation française figure parmi les plus protectrices en ce qui concerne les effets sur la santé des éoliennes et permet d’assurer un niveau élevé de protection des riverains et de l’environnement tout au long de l’exploitation de l’installation.

En effet, les éoliennes sont soumises à la législation des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE) qui fixe les mesures propres à prévenir les impacts sur l’environnement et le voisinage : obligation générale d’implantation des éoliennes à plus de 500 mètres des zones destinées à l’habitation. Egalement, un niveau de bruit incident est fixé par l’arrêté préfectoral d’autorisation à +3dB la nuit et +5dB le jour d’émergence par rapport au bruit ambiant.

Si un dépassement est observé, des actions correctrices sont imposées : arrêt ponctuel ou freinage des machines. Aussi, les machines font l’objet de perfectionnements techniques constants :  diminution de la vitesse de rotation des pales, engrenages de précision silencieux, montages des arbres de transmission sur amortisseurs, capitonnage de la nacelle…

Les éoliennes sont-elles dangereuses pour les oiseaux ?

Les éoliennes sont une technologie d’avenir, durable et conçues pour contribuer à résoudre des problèmes environnementaux qui nous concernent tous. Dès la conception d’un prototype jusqu’à l’implantation d’une éolienne dans un territoire, la prise en compte des impacts environnementaux et en termes de biodiversité sont indissociables. L’impact existe, nous ne le nions pas, mais il est indispensable de remettre cette sources d’énergie renouvelable et inépuisable dans son contexte : l’impact environnemental des éoliennes est infiniment mieux pris en compte que par les énergies fossiles ou nucléaires.

La filière éolienne travaille en partenariat avec les professionnels les plus en pointe sur la protection avifaune : à commencer par la Ligue pour la protection des oiseaux (LPO) et l’Ademe. Côté faune, les oiseaux et les chauves-souris sont les animaux les plus sensibles à l’implantation d’éoliennes. La LPO, les professionnels de l’éolien et l’Ademe œuvrent à l’intégration environnementale et l’évaluation des impacts sur la faune aviaire depuis 10 ans. Ce travail en étroite collaboration se traduit notamment par l’instauration de plans de “bridage” des machines et, des techniques sont en développement pour piloter le fonctionnement de l’éolienne durant les périodes d’activité des animaux.

Aussi, le taux de mortalité des oiseaux varie en fonction de la configuration du parc et se situe entre 0 et 60 individus par an et par éolienne. Cette mortalité est faible comparé aux lignes électriques, qui tuent chaque année 40 à 1230 oiseaux par kilomètre ; ou aux routes qui tuent chaque année 30 à 100 oiseaux par kilomètre, mais doit tout de même être prise en compte. Depuis août 2018, un décret oblige désormais à organiser un suivi d’activité et de mortalité de l’avifaune et des chiropthères sur la zone et ceci pendant toute la durée de vie du parc éolien. 

De manière préventive, les développeurs de parcs s’appliquent à limiter la mortalité des oiseaux en évitant de construire les éoliennes sur les trajets migratoires ou sur les zones de nidification par exemple. Cet objectif est remplis à travers la réalisation d’une étude environnementale complète sur la zone de projet et ses alentours.

Source : Association canadienne de l’énergie éolienne

Y aura-t-il un impact sur le prix de l’immobilier ?

De multiples facteurs peuvent avoir un impact sur la valeur d’un bien, tels que l’attractivité de la commune et de sa région, le dynamisme économique, etc.

En 2008, Climat-Energie-Environnement a réalisé un rapport sur l’impact de l’énergie éolienne sur le marché immobilier. Ce rapport démontre l’absence d’impact significatif de l’éolien sur la valeur des biens immobiliers autour de 5 parcs éoliens sur 240 communes de la région Nord-Pas-de-Calais. De même l’installation des parcs n’a pas provoqué de baisse du nombre de demandes de permis de construire.

Une autre enquête menée par le Conseil d’architecture, d’urbanisme et d’environnement de l’Aude a conclu que les éoliennes n’avaient pas d’impact significatif sur le marché de l’immobilier. Ce département est pourtant l’un de ceux qui comptent la plus forte concentration de parcs éoliens en France.

Si le parc éolien est bien conçu – et la réglementation est là pour y veiller –, il n’y a pas de nuisances à proximité, et donc aucune raison pour que le prix des maisons baisse. Au contraire, les taxes perçues par la commune qui possède un parc éolien lui permettent d’améliorer les équipements communaux et la qualité de vie des habitants. La conséquence est une valorisation de l’immobilier.

Ce phénomène d’amélioration du standing s’observe en particulier dans les petites communes rurales qui, avec l’implantation d’un parc éolien, vont être dynamisées amorçant ainsi la spirale inverse. Mais ce phénomène peut s’observer partout où les retombées économiques directes et indirectes vont permettre l’amélioration des équipements ou des services communaux.

Parfois les éoliennes ne tournent pas alors qu'il y a du vent, pourquoi ?

Les éoliennes fonctionnent et produisent de l’électricité en moyenne 95% du temps, même si elles ne fonctionnent pas en permanence à pleine puissance.En effet, sa production d’électricité dépend de la vitesse du vent. En dessous de 10 km/h (2,8 mètres/sec) le vent est trop faible, au-dessus de 90 km/h (25 mètres/sec) le vent est trop fort et les pales sont mises en drapeau et arrêtées.

Afin de caractériser sa « productibilité », les énergéticiens utilisent un indicateur appelé « facteur de charge ». Cette variation de la vitesse de rotation des pales entraîne naturellement une variation de l’électricité produite par la machine. Le facteur de charge est le rapport entre l’électricité effectivement produite et l’électricité qu’aurait produit l’éolienne si elle avait fonctionné pendant une période donnée à sa puissance maximale. En moyenne en France, les éoliennes produisent à leur puissance nominale l’équivalent de 2 200 heures / an, ce qui équivaut à un facteur de charge de 25 %.

Il peut aussi arriver que les éoliennes soient arrêtées pour que des opérations de  maintenance – préventive ou corrective – soient effectuées.

Enfin, le Gestionnaire de Réseau – Enedis – interdit parfois l’injection de courant pour cause de maintenance ou défaillance du réseau. Ces périodes d’arrêt sont prévues dans la prévision de production.

L’énergie éolienne est-elle subventionnée et payée par le consommateur ?

Les énergies renouvelables sont en cours de structuration, une politique de soutien a été mise en place, à travers une obligation d’achat de l’électricité produite, notamment pour assurer une rentabilité normale aux capitaux investis. Le tarif d’achat est revu périodiquement afin de rester en adéquation avec la maturité de la filière et la baisse des coûts de production. Ce tarif est financé par la Contribution au Service Public de l’Électricité (CSPE) incluse dans la facture des particuliers.

La CSPE contribue à financer notamment la péréquation tarifaire, les tarifs sociaux et les autres énergies renouvelables. Cette taxe n’a donc pas vocation à financer exclusivement le développement de l’éolien, mais contribue au contraire au financement de toutes les énergies renouvelables et également à celui de mécanismes de solidarité. A ce titre, l’éolien ne représente que 15,2 % du total de la CSPE, et non la majorité comme l’affirme les opposants.

L’État dispose donc de différents outils, comme les subventions, pour dynamiser une filière industrielle jusqu’à sa maturité. Dans une politique de transition énergétique, l’éolien, et les autres EnR bénéficient de subventions. Cela permet ainsi de protéger et consolider la filière industrielle qui en bénéficie afin de lui permettre d’être compétitive et de créer des emplois. Aujourd’hui la filière éolienne est mature, c’est pourquoi les tarifs d’achat évoluent à la baisse. On compte également plus de 15000 emplois directs en France pour un parc d’environ 14GW (soit 1 emploi / MW).

Aussi, depuis 2016, un nouveau dispositif a été mis en place dans le but de favoriser l’intégration des énergies renouvelables dans le marché de l’électricité. Dans le cadre de ce dispositif, les producteurs vendent l’électricité produite par leurs installations sur le marché et reçoivent une prime en complément du revenu de la vente de l’électricité sur le marché. Ce nouveau dispositif traduit l’intégration de l’éolien sur le marché et sa compétitivité croissante avec les autres formes de production d’énergie. 

L'intermittence de l'éolien est-elle un problème ?

La France dispose de trois zones géographiques où s’appliquent des régimes de vent différents :

  • la façade Manche / Mer du Nord,
  • le front atlantique
  • la zone méditerranéenne.

La production, répartie dans ces différentes régions aux régimes de vent indépendants, permet d’apporter en permanence de l’électricité au réseau. Cet effet est accru au niveau européen grâce à l’interconnexion croissante des réseaux qui assure une production électrique sans interruption.

Aussi, l’éolien s’inscrit dans un mix énergétique et n’a pas vocation à être la seule source d’énergies renouvelables sur le territoire.

La répartition des éoliennes sur tout le territoire contribue à la bonne gestion des pics de consommation. Puisque le vent est plus fort lors des périodes de grand froid, l’éolien produit donc davantage au moment où la demande est maximale. Pour exemple, le mardi 17 et mercredi 18 janvier 2017, la production éolienne est montée jusqu’à 5  003 MW, soit 6 % de la consommation nationale, ce qui représente l’équivalent de cinq réacteurs nucléaires à pleine charge. Le jeudi 19 janvier 2017, à 9h00, heure où la consommation électrique a atteint 93 000 MW, niveau le plus élevé de l’hiver selon RTE, la production éolienne représentait 3 714 MW, soit 4 % du total de la consommation, l’équivalent de quatre réacteurs nucléaires. Parfois, ce chiffre peut grimper de manière bien supérieure. Ainsi le 20 novembre 2016 à 4h30, l’éolien a battu un nouveau record en couvrant 16,9% de la consommation électrique française.

A l’horizon 2020, on estime que l’éolien pourra sécuriser la consommation, en heure de pointe, d’environ un million de foyers, évitant ainsi la construction de l’équivalent de 10 centrales thermiques de 500 MW… et les émissions de gaz à effet de serre correspondantes.

Que deviendra le parc éolien en fin d'exploitation ?

A l’heure actuelle, plusieurs options s’offrent aux exploitants de parcs éoliens : le démantèlement complet du parc, ou la possibilité d’effectuer du repowering.

Dans le cas où l’option du démantèlement est choisie, les différents composants de l’éolienne sont pris en charge par des filières de valorisation des matériaux, notamment pour le recyclage des différents aciers, des matériaux composites, ou encore du béton des fondations. Les producteurs d’électricité d’origine éolienne ont par ailleurs obligation de prévoir, dès le développement du projet, des garanties financières relatives au démantèlement du parc et à la remise en état du site, à hauteur de 50.000€ par éolienne.

De plus en plus, à l’image de ce qui est pratiqué en Allemagne, les exploitants de parcs éoliens se tournent vers le repowering. En d’autres mots, au lieu de démanteler le parc, les éoliennes en fin de vie sont démontée pour être recyclées, puis sont remplacées par de nouvelles éoliennes, plus performantes et souvent plus puissantes. Il est alors possible d’augmenter la capacité de production du parc, sans pour autant augmenter le nombre de machines, et de continuer à contribuer aux objectifs de la transition énergétique.