Energie éolienne

Pourquoi développer l’énergie éolienne ?
L’énergie éolienne a été utilisée par les hommes dès l’Antiquité : bateaux à voile pour les conquêtes et le commerce, moulins à vent pour la meunerie, l’irrigation… En France, voilà deux siècles, les ailes de 20 000 moulins tournaient sur nos collines. Au cours des dernières décennies, l’énergie éolienne a suscité un nouvel intérêt pour d’évidentes questions d’environnement. Avec les grandes éoliennes branchées sur le réseau, comme avec la grande hydraulique, on produit des kilowattheures propres et renouvelables.

 

Comment produit-on de l’électricité avec une éolienne ?
Une éolienne est constituée d’un rotor à 2 ou 3 pales, d’un système de transmission mécanique directe ou à multiplicateur et de circuits de gestion du courant (régulateur, onduleur, etc., selon le type de machine). L’ensemble se trouve dans la nacelle posée sur le mât, ou la tour, de l’éolienne. Le vent fait tourner les pales qui entraînent le générateur électrique, d’où l’appellation aérogénérateur pour désigner les éoliennes qui fabriquent de l’électricité. Le courant produit est rendu compatible avec le réseau de distribution qui le reçoit. Tous les éléments d’un aérogénérateur font appel à ce que la technologie offre d’aujourd’hui de mieux. Ainsi les pales ont-elles des profils et des matériaux issus de l’aéronautique. Quant aux parties électriques, leur rendement avoisine souvent 100 %, les pertes étant plutôt d’origine mécanique (frottements, rendements des engrenages, etc.). Globalement, les aérogénérateurs sont des machines qui affichent un bon rendement, puisqu’elles sont en mesure de transformer en électricité 30 à 50 % de l’énergie du vent.

L’énergie éolienne est-elle compétitive ?
Avec l’augmentation du prix du pétrole et du gaz, le coût de l’électricité issue des parcs éoliens devient de plus en plus compétitif. Et on estime qu’en 2010 les tarifs de l’éolien ne seront pas plus élevés que celui du kilowattheure des centrales à gaz optimisées. Autre source d’économie : la taille croissante des machines, qui en réduit le nombre pour un site donné. L’expérience et de nouvelles techniques abaisseront sans doute encore les coûts. Sans oublier l’apparition possible de taxes sur les énergies polluantes, ce qui modifiera la situation… en donnant sans doute un nouveau souffle à l’éolien.

Quelles sont la taille et la puissance d’une éolienne ?
Les éoliennes couramment installées aujourd’hui font entre 1,5 et 3 MW. Une machine de 2 MW a un rotor de 70 à 90 m de diamètre et la nacelle est perchée sur un mât de 60 à 100 m de hauteur. Hauteur maximale de la pointe d’une pale : entre 100 et 140 m au dessus du sol ! Les machines de demain seront encore plus puissantes. Quelques éoliennes de 4,5 MW, 5 MW et 6 MW sont déjà installées, en Allemagne notamment. Plusieurs projets de parcs avec ces machines multi-mégawatts sont en cours, pour des installations sur terre et offshore. En France, le premier parc éolien offshore attendu pour 2008 en Seine-Maritime comportera 21 éoliennes de 5 MW. Sur terre, un projet à l’étude prévoit d’implanter deux éoliennes de 5 MW entre Nantes et Saint-Nazaire. À horizon plus lointain, les constructeurs et les chercheurs planchent sur des machines de 8, 10 voir 15 MW. On note une tendance à préférer des machines plus puissantes en moins grand nombre pour une installation donnée.

Quelle est la production d’un parc ?
La production d’un parc éolien dépend de la qualité de vent du site. En moyenne, les sites français produisent 2 300 heures par an sur les 8 760 heures que compte une année. Pour donner un ordre d’idée, la production d’un parc de 10 MW, soit 4 éoliennes de 2,5 MW, correspond aux besoins d’électricité domestique hors chauffage de 5 650 foyers, soit près de 15 000 personnes.

 

Peut-on installer des éoliennes n’importe où ?
L’installation d’un parc éolien est soumise à des règles strictes pour concilier le développement de l’énergie éolienne et la protection du paysage et de l’environnement. Sont ainsi requis depuis les lois de janvier 2003 et juillet 2005 :

1. un permis de construire pour les aérogénérateurs de plus de 12 m de haut, soumis pour avis à la commission départementale des sites, perspectives et paysages ;
2. une étude d’impact quand la hauteur de mât des éoliennes dépasse 50 m, une notice d’impact pour les projets de moins de 50 m ;
3. une enquête publique quand la hauteur de mât des éoliennes dépasse 50 m.

Les développeurs de projets éoliens font généralement appel à des paysagistes pour déterminer l’implantation des aérogénérateurs la mieux intégrée au site. De plus, pour que les propriétaires d’un parc puissent bénéficier du tarif d’achat de l’éolien, celui-ci devra désormais être situé dans une zone de développement de l’éolien (ZDE). Et les communes qui élaborent les ZDE prennent en compte la protection des paysages, des monuments historiques et des sites remarquables et protégés.

Qu’est-ce qu’une zone de développement de l’éolien ?
Une zone de développement de l’éolien (ZDE) désigne un territoire situé sur une ou plusieurs communes, propice à l’implantation de parcs éoliens. Ce nouvel outil a été mis en place par la loi d’orientation sur l’énergie de juillet 2005. Il est particulièrement important puisque, désormais, pour les nouvelles constructions d’éoliennes, seules celles réalisées dans une ZDE pourront bénéficier de l’obligation d’achat. Avec les ZDE, ce sont les collectivités locales qui prennent en main le développement de l’éolien sur leur territoire et qui fixent les seuils de puissance.
Concrètement, la création d’une ZDE est proposée au préfet par la ou les communes concernées. Pour ce faire, elles doivent évaluer le potentiel éolien, définir un périmètre géographique et les seuils de puissance minimum et maximum pouvant y être développés. Tout en prenant en compte la protection des paysages, des monuments historiques et des sites remarquables et protégés. Après concertation avec les services de l’État et les collectivités, le préfet valide ou non la ZDE. Pour les développeurs, le système permet d’identifier les sites où les projets de parcs seront réalisés plus rapidement.

Un particulier peut-il installer son éolienne ?
Sur un terrain venté, à l’écart des habitations avec une ligne électrique proche, un particulier peut envisager d’installer une éolienne qu’il financera lui-même. Il existe des éoliennes de faible puissance (moins de 50 kW) mieux adaptées aux capacités de financement des particuliers que les machines de moyenne et grande puissance. Près de 130 machines de ce type sont déjà installées en France. Il faut compter entre 8 000 et 20 000 euros pour l’installation complète d’une éolienne de 0,9 à 20 kW. Somme à laquelle il faut retrancher le crédit d’impôt dont peut bénéficier le particulier, qui s’élève à 50 % du coût du matériel. Cet “éolien de proximité” présente l’avantage d’être une production électrique décentralisée, qui alimentera les consommateurs des environs par le réseau électrique de distribution.

Peut-on installer des éoliennes en mer ?
Aujourd’hui encore peu développé, l’éolien offshore a un avenir très prometteur. En mer, les vents sont “purs” (importants et réguliers) et on sait bien gérer les problèmes d’installation et de maintenance, grâce à l’expérience acquise avec les plates-formes pétrolières. De plus, on dispose d’espace pour installer des éoliennes puissantes en grand nombre : un parc offshore peut rassembler plusieurs dizaines, voire centaines d’éoliennes géantes.
À travers le monde, plus de 730 MW étaient installés fin 2005. L’un des parcs les plus connus est celui de Horns Rev au Danemark, avec 80 éoliennes de 2 MW. L’offshore démarre aussi en France. Le gouvernement a retenu, via un appel d’offres, un projet de 105 MW qui devrait voir le jour d’ici à 2008, en Seine-Maritime. Et la création en juillet 2006 d’un tarif d’achat plus élevé pour l’offshore va permettre de lancer de nouveaux projets.

Quel est l’effet d’une éolienne sur l’environnement ?
Difficile de trouver plus “écologique” qu’une éolienne pendant son fonctionnement : pas d’émission de gaz, pas de particules. Même chose pour le sol : pas de déchets, pas d’effluents, aucun rejet, pas d’influence sur la qualité de l’air. L’énergie propre par excellence.
Si on ne souhaite pas remplacer une éolienne en fin de vie, on peut la retirer aussi discrètement qu’elle est arrivée et qu’elle a vécu : démontage et transport faciles, remise en état très rapide du site compte tenu de la faible emprise au sol. De plus, l’opérateur d’un parc éolien a obligation de constituer des réserves financières en cours d’exploitation afin de garantir la remise en état du site. Comparé à des installations dont le démantèlement implique des opérations longues et coûteuses, l’éolienne présente un bilan écologique favorable.

Les éoliennes sont-elles dangereuses pour les oiseaux ?
Le taux de collision est faible (entre 0,4 et 1,3 oiseau tué par éolienne et par an, en moyenne) et sans commune mesure avec la mortalité liée à la circulation routière, les lignes électriques ou encore les baies vitrées. Oiseaux et éoliennes peuvent cohabiter à condition de respecter certaines règles d’implantation : éviter les sites sur des trajets migratoires, à proximité des zones d’espèces rares ou menacées, rendre les machines bien visibles, etc. Et puis les animaux ne sont pas si bêtes. En réalisant des enquêtes de suivi sur plusieurs parcs éoliens, les ornithologues ont noté que les oiseaux adaptent leur comportement en contournant ce nouvel élément du paysage. Chaque projet s’étudie néanmoins avec le concours de spécialistes, de la Ligue pour la protection des oiseaux notamment.

 

Quel est le niveau sonore des éoliennes actuelles ?
Les sources de bruit d’une éolienne moderne sont un souffle venant de la circulation du vent entre les pales et le bruit émis lorsqu’elles passent devant le mât. Ces sons sont généralement couverts par le bruit du vent lui-même. Au niveau du rotor, le bruit est proche de 100 décibels, au pied d’une éolienne, il s’élève à 55 décibels. À 500 mètres, le bruit généré par la machine atteint 35 décibels… Soit le niveau sonore d’une conversation à voix basse ! Quant aux infrasons produits par les éoliennes, il a été scientifiquement prouvé qu’ils n’ont aucun impact sur la santé.
La France dispose de la législation la plus stricte en Europe, en matière de bruit. La réglementation s’appuie sur un indicateur d’émergence qui impose au parc de ne pas générer un niveau de bruit supérieur de 5 décibels (3 la nuit) au niveau de bruit existant avant son implantation. Les études des acousticiens, qui interviennent lors du montage d’un projet de parc, sont validées par la direction départementale des affaires sanitaires et sociales qui impose, en pratique, une distance de 500 mètres entre l’éolienne et la première habitation.

À quel prix est achetée l’électricité éolienne ?
Pour soutenir le développement de l’éolien, le gouvernement a fixé un tarif d’achat. Pour l’éolien terrestre, le tarif est de 8,2 centimes d’euros par kWh pendant les dix premières années de fonctionnement du parc, puis de 2,8 à 8,2 c€/kWh les cinq années suivantes selon le gisement éolien des sites. Pour l’éolien offshore, le tarif s’élève à 13 c€/kWh les dix premières années, puis de 3 à 13,3 c€/kWh selon les sites la décennie suivante. En comparaison, le kWh est vendu par EDF entre 6 et 13 c€/kWh aux particuliers, sans compter l’abonnement. EDF reporte sur la facture des consommateurs une partie du surcoût de cette électricité verte par rapport à celle produite par ses installations classiques. En 2004, ce surcoût représentait moins de 0,6 euro par habitant et par an.

L’énergie éolienne est-elle un atout pour l’industrie française ?
L’éolien est un secteur économique en croissance rapide en France, avec de multiples activités : fabrication d’éoliennes, études, financement, construction, exploitation, maintenance des parcs éoliens… Côté industrie, Vergnet est le leader mondial de la fabrication d’aérogénérateurs de moyenne puissance (jusqu’à 275 kW). Plusieurs industriels français ont trouvé des débouchés nouveaux avec l’éolien : fabrication de roulements et couronnes (Rollix Defontaine), de générateurs (Leroy-Somer), de mâts (Sema), de pales (ATV), de câbles (Nexans), de multiplicateurs…
Près de cent cinquante sociétés interviennent désormais dans le montage de projets éoliens, les études techniques et environnementales, l’installation (génie civil, électricité) des parcs éoliens ou la maintenance des machines. Ce sont parfois des entreprises indépendantes mais le plus souvent des filiales de groupes travaillant dans le secteur de l’énergie, qu’ils soient français (EDF, Total, Cegelec..) ou étrangers. De nombreuses entreprises européennes spécialisées dans l’éolien ou les énergies renouvelables s’installent ainsi en France : allemandes, anglaises, espagnoles…

Quels sont les objectifs en France ?
Si la France a démarré avec du retard par rapport aux grands pays de l’éolien, la dynamique est désormais lancée : 1 635 MW étaient installés fin 2006. Pour atteindre 21 % d’électricité d’origine renouvelable en 2010, le gouvernement français affiche l’objectif d’installer 13 500 MW d’éoliennes d’ici à cette date, dont 1 000 MW en mer soit entre 5 000 et 7 000 éoliennes. Et après 2010 ? L’État a fixé un objectif de 17 000 MW pour 2015.