Etudes de cas

Le point sur l’éolien

Ademe | 07/01/2009 | 13:27 | Eau & énergie

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éoliennes © DR

La France et l’Europe se sont engagées à réduire leurs émissions de CO2 et développer des énergies renouvelables. Ainsi, en 2001, la France s’est fixée comme objectif, dans le cadre d’une directive européenne, d’obtenir 21 % de sa consommation d’électricité à partir d’énergies renouvelables à l’horizon 2010. Un objectif conforté dans le cadre du Grenelle de l’Environnement dont une des recommandations est l’augmentation de la production d’énergies renouvelables de 20 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole) à l’horizon 2020. Pour y parvenir, toutes les filières doivent se mobiliser. Tour d’horizon avec l’Ademe, qui dresse un état des lieux de la filière éolienne.

Enjeux

L'énergie éolienne est indispensable pour atteindre l'objectif : elle compte pour un quart des 20 millions de tonnes équivalent pétrole (5 Mtep soit près de 60 TWh) fixés à l'horizon 2020. A titre comparatif, l'éolien a fourni, en 2007, 4 TWh d'électricité, soit près de 1% de la consommation totale d'électricité en France.

En 2020, un parc de 25 000 MW (dont 6 000 MW en mer), soit environ 8 000 éoliennes (incluant les 2 000 déjà installées) devrait être installé.

Impacts environnementaux

La production éolienne se substitue essentiellement à des productions d'énergies fossiles (centrales gaz et charbon), fortement émettrices de CO2. Les émissions évitées en France par l'éolien ont été estimées par RTE à 300 gr de CO2 par kWh. Ainsi, la production d'électricité d'origine éolienne en 2007 a permis d'éviter le rejet d'1,2 million de tonnes de CO2.

Le parc en 2020 devrait permettre d'éviter l'émission par le secteur énergétique de 16 millions de tonnes de Co2 par an », selon une note publiée en 2008 par le Ministère en charge de l'énergie et de l'environnement et l'Ademe, soit l'équivalent des émissions annuelles de Co2 de près de 8 millions de voitures.

Marché européen

L'Europe a pris une longueur d'avance en matière d'énergies renouvelables en affirmant son ambition d'atteindre l'objectif de 20 % d'énergies renouvelables dans sa consommation finale d'énergie en 2020. L'éolien contribuera à l'essentiel de cet objectif, en ce qui concerne la production d'électricité. Aujourd'hui, près de 30 % des nouvelles capacités de production d'électricité construites en Europe sont des installations éoliennes, en deuxième position derrière les centrales au gaz. En 2007, 57 000 MW éoliens sont installés en Europe, pour une production annuelle de 119 millions de MWh, soit 3,7 % de la consommation électrique européenne.

En 2007, l'énergie éolienne représente près de 10% de la consommation électrique de l'Espagne et plus de 20% de celle du Danemark. En Allemagne, aujourd'hui, l'éolien, qui représente plus de 8 % de la production d'électricité, est la première énergie renouvelable électrique. Le gouvernement allemand envisage de doubler la production en construisant une trentaine de parcs éoliens en mer du Nord et en mer Baltique d'ici 2030 pour une puissance de 25 000 MW. Quant au Royaume-Uni, qui détient le premier gisement européen de vent, a récemment annoncé un programme d'investissement dans les énergies renouvelables de 100 milliards de livres d'ici 2020, et souhaite avoir une capacité de 28 000 MW éoliens d'ici 2020. A cette échéance, le vent devrait fournir, selon les scénarios, entre 11,6 % et 14,3 % de l'électricité de l'Union européenne.

Marché français

La filière éolienne française, lancée après les pays précurseurs que sont le Danemark et l'Allemagne, rattrape son retard. Fin 2007, notre production éolienne a franchi la barre des 4 millions de MWh, soit un peu moins de 1 % de la consommation nationale d'électricité. Après un démarrage relativement lent, la production progresse à un rythme rapide : +53% en 2004, +61% en 2005, +123% en 2006 et +53% en 2007. Depuis le début de l'année 2008, la France constitue le troisième marché européen de l'éolien derrière l'Allemagne et l'Espagne :

- 3 000 MW, répartis dans plus de 300 pars éoliens, sont installés en France

- 1 900 éoliennes sont actuellement en service en France métropolitaine, et 400 dans les DoM-CoM.

- En 2008, on comptabilisait 4 300 MW de permis de construire accordés (source : ERDF).

- Chaque année, 400 éoliennes environ sont mises en service, soit environ 1 000 MW, l'équivalent de la puissance d'une centrale thermique et demi.

La tendance porte sur des parcs de plus en plus puissants avec moins d'éoliennes. La puissance d'une éolienne a été multipliée par 10 entre 1997 et 2007. Dans les années 80, une éolienne permettait d'alimenter environ 10 personnes en électricité. Aujourd'hui, une seule éolienne de 2 MW fournit de l'électricité pour 2 000 personnes, chauffage compris. La puissance moyenne d'une éolienne était de 0,5 MW en 2000, de 1,7 MW en 2007 et atteindra 2,5 MW en 2010. Un parc éolien de 12 MW, composé de quatre à six éoliennes, couvre les besoins en consommation d'électricité de près de 12 000 personnes, chauffage inclus, et permet d'éviter l'émission de 8 000 tonnes de Co2. Grâce aux progrès réalisés dans la technologie éolienne, les nouveaux parcs produisent, pour un nombre égal de machines, de plus en plus d'électricité.

En 2007, le parc éolien français a produit plus de 4 millions de MWh d'électricité, soit 1,2 % de la consommation intérieure d'électricité. Cela représente l'équivalent de la consommation domestique, chauffage compris, de près de 1,7 million de personnes. Fin 2008, la production éolienne annuelle atteindra près de 6 millions de MWh, soit l'équivalent de la consommation électrique domestique (chauffage inclus) de 2,5 millions de personnes.

En 2020, selon les projections du Grenelle de l'Environnement, le parc éolien français produira 55 millions de MWh d électricité, soit 10 % de la consommation électrique de notre pays.

L'éolien et les Français

L'acceptabilité des éoliennes par les Français est stable depuis 2004 : 79% sont favorables à l'installation d'éoliennes dans leur région et 62% sont favorables à l'installation d'éoliennes à moins d'un kilomètre de chez eux. Pour les 38% des Français qui n'acceptent pas l'installation d'éoliennes à moins d'un km de chez eux, le bruit des machines et leur intégration dans le paysage sont les principaux freins . Ces deux aspects sont intégrés dans la réglementation sur l'éolien, construite depuis 2001. Une étude réalisée par l'Affset5 montre que la réglementation sur le bruit est particulièrement bien adaptée et que le développement de l'éolien n'engendre pas de problèmes sanitaires. La réglementation actuelle comporte tous les éléments pour assurer une instruction des projets qui soit sécurisante pour les riverains. Les permis de construire, obligatoires pour toutes éoliennes de taille supérieure à 12 m, sont délivrés par les préfets de département après enquête publique pour tous les parcs de puissance supérieure à 2,5 MW (la quasi-totalité des projets existants) et étude d'impact. Les études d'impact préalables à l'obtention du permis de construire permettent d'évaluer tous les impacts sur la santé humaine, la faune et la flore. Toutes les administrations concernées de l'Etat sont consultées ainsi que la Commission Départementale des Sites, les associations et les collectivités locales d'implantation. Concernant les risques d'accident, un rapport publié en 2004 par le Conseil Général des Mines estime que la procédure du permis de construire permet aux Autorités publiques de maitriser l'implantation des parcs éoliens par rapport aux constructions existantes, mais aussi l'implantation de nouveaux bâtiments ou ouvrages par rapport aux éoliennes déjà construites. Depuis juillet 2007, des Zones de Développement de l'Eolien (ZDE) ont été instituées pour préserver les paysages remarquables et les sites historiques. Elles sont proposées par les collectivités locales et coordonnées par les Préfets. Les projets éoliens doivent se situer dans une ZDE pour bénéficier du tarif de l'obligation d'achat.

Obligation et environnement

Les permis de construire, obligatoires pour toutes éoliennes de taille supérieure à 12 m, sont délivrés par les préfets de département après enquête publique pour tous les parcs de puissance supérieure à 2,5 MW (la quasi-totalité des projets existants) et étude d'impact. Les études d'impact préalables à l'obtention du permis de construire permettent d'évaluer tous les impacts sur la santé humaine, la faune et la flore. Toutes les administrations concernées de l'Etat sont consultées ainsi que la Commission Départementale des Sites, les associations et les collectivités locales d'implantation. Concernant les risques d'accident, un rapport publié en 2004 par le Conseil Général des Mines estime que la procédure du permis de construire permet aux Autorités publiques de maitriser l'implantation des parcs éoliens par rapport aux constructions existantes, mais aussi l'implantation de nouveaux bâtiments ou ouvrages par rapport aux éoliennes déjà construites. Depuis juillet 2007, des Zones de Développement de l'Eolien (ZDE) ont été instituées pour préserver les paysages remarquables et les sites historiques. Elles sont proposées par les collectivités locales et coordonnées par les Préfets. Les projets éoliens doivent se situer dans une ZDE pour bénéficier du tarif de l'obligation d'achat. A savoir : la réglementation devra toutefois évoluer en matière de protection des radars (les éoliennes peuvent perturber le fonctionnement des radars) ainsi que sur le démantèlement des éoliennes en fin de vie (un projet de décret est en attente de publication).

Coûts du développement de l'éolien

L'objectif retenu par le Grenelle pour 2020 est d'installer une capacité éolienne de 25 GW dont 6 GW en mer. Partant de l'hypothèse que le prix de marché de l'électricité augmenterait de 3% (hypothèse très conservatrice) d'ici 2020, le surcoût généré par le tarif de rachat de l'éolien terrestre serait très réduit, alors que celui de l'éolien maritime représenterait l'essentiel du surcoût. La CSPE engendrée s'élèverait à 862 millions d'euros (dont 803 millions pour l'éolien maritime). Un foyer ne se chauffant pas à l'électricité aurait donc à supporter un coût de 5,4 €/an. Pour un foyer chauffé à l'électricité, cela représentera un surcoût de 26 €/an.

En termes de renforcement du réseau de transport d'électricité, le gestionnaire du réseau RTE a évalué à environ 1 milliard d'euros cumulés le coût d'adaptation du réseau pour un parc éolien terrestre de 20 000 MW.

Enfin, l'énergie éolienne nécessite de disposer de réserves d'équilibrage pour pouvoir ajuster les variations de la production à celle de la demande. Ces réserves d'équilibrage entraînent des surcoûts qui ont été estimés entre 4 et 6 €/MWh pour un parc éolien installé de 8 à 12 000 MW . Des études supplémentaires devront être menées pour évaluer ces surcoûts pour un parc d'une plus grande puissance. Un observatoire des coûts et des émissions de CO2 évitées par la filière éolienne serait nécessaire.

FOCUS

Avis et actions de l'Ademe

L'énergie éolienne est une énergie propre qui permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre, car son processus de production électrique ne génère ni déchet, ni gaz à effet de serre, ni polluants. Elle contribue également à l'indépendance énergétique du pays, car elle injecte sur le réseau une énergie produite localement.Le développement de l'éolien devra s'accompagner d'une amélioration de la consultation des populations concernées et des collectivités locales, lors des décisions de planification du développement ainsi que lors d'autorisation de projet. La planification du développement de l'éolien est indispensable afin d'éviter le mitage du territoire par une dispersion de petits projets. L'Ademe soutient le développement des Zones de Développement de l'Eolien (ZDE) qui pourraient servir de base pour une planification régionale des projets éoliens et recommande la mise en place d'un observatoire des coûts et émissions de CO2 évitées pour chaque filière d'énergie renouvelable afin d'en évaluer, en temps réel, les coûts et les bénéfices.Elle préconise un ajustement régulier du tarif de rachat de la production d'électricité éolienne afin d'assurer que le taux de rentabilité interne (TRI) du projet soit supérieur à 8%, dans des conditions de ressources en vent suffisantes. Une évaluation du TRI des projets, couplée à l'étude de référence de la production d'électricité pourrait être réalisée dans le cadre de la Programmation Pluriannuelle des Investissements.Enfin, l'Ademe rappelle que les efforts de développement de la filière éolienne, comme toutes les énergies, doivent avant tout être accompagnés d'efforts de réduction des consommations.

Ademe | Source LE MONITEUR.FR