Éolien terrestre : un souffle nouveau ?

Deux­ième gise­ment de vent en Europe der­rière la Grande-Bre­tagne, la France prévoit une Pro­gram­ma­tion pluri­an­nuelle de l’énergie (PPE) assez ambitieuse dans une tra­jec­toire des coûts raisonnable­ment à la baisse pour l’éolien ter­restre, mais plus (trop) lim­ité pour l’éolien off­shore. La PPE sera validée après le vote de la loi rel­a­tive à l’énergie et au cli­mat, en fonc­tion des arbi­trages, notam­ment sur le nucléaire. Retour sur le con­tenu du pro­jet con­cer­nant l’énergie éolienne.

Au 31 mars 2019, env­i­ron 8 000 mâts d’éoliennes sont rac­cordés sur le ter­ri­toire français, et le parc français atteint 15 350 MW de puis­sance instal­lée. L’énergie d’origine éoli­enne représente env­i­ron 6 % de la con­som­ma­tion élec­trique française, ce qui place la France en qua­trième posi­tion des pays de l’Union européenne. L’objectif est d’augmenter le parc de l’ordre de 200 MW d’ici à 2023 et de 900 à 1 200 MW d’ici à 2028, ce qui devrait per­me­t­tre une pro­duc­tion sup­plé­men­taire de l’ordre de 3 à 4 TWh, dont env­i­ron 60 % par l’optimisation d’aménagements existants.

Dans le cadre de l’élaboration de la PPE, le poten­tiel éolien a été regardé de près pour déter­min­er les objec­tifs de la filière.

L’étude de l’ADEME « Un mix élec­trique 100 % renou­ve­lable » pub­liée en 2015 présen­tait une analyse du gise­ment éolien théorique sur le ter­ri­toire mét­ro­pol­i­tain. Cette analyse super­pose sur l’ensemble du ter­ri­toire des don­nées de vitesse de vent et des cartes de « con­traintes d’exclusion » recen­sant les zones où l’installation d’éoliennes est impos­si­ble pour des raisons tech­niques (topogra­phie, ter­rain…) ou pour des raisons d’occupation du ter­ri­toire : prox­im­ité des habi­ta­tions, zones d’entraînement de l’aviation mil­i­taire, radars, zones sen­si­bles du point de vue de la bio­di­ver­sité. Le gise­ment en énergie dépend égale­ment de la tech­nolo­gie de l’éolienne. Pour des éoli­ennes stan­dards, un gise­ment de 170 GW a été iden­ti­fié pour une pro­duc­tion poten­tielle de 360 TWh.

Fac­teur de charge et renouvellement

La PPE a tenu compte du fait que les pre­miers parcs éoliens français mis en ser­vice à par­tir de 2000 arriveront par ailleurs en fin de vie au cours de la péri­ode cou­verte, soule­vant la ques­tion de leur renou­velle­ment. Ain­si, le pro­jet de PPE indique que le renou­velle­ment des parcs « per­me­t­tra de con­serv­er les sites exis­tants en les dotant de machines plus mod­ernes. Une aug­men­ta­tion du pro­ductible des parcs pour­rait égale­ment résul­ter du renou­velle­ment des parcs avec l’utilisation des meilleures tech­niques disponibles. Compte tenu de ces enjeux, une atten­tion par­ti­c­ulière doit être portée par la PPE à l’identification des parcs sus­cep­ti­bles d’être renou­velés et à la mise en place des modal­ités per­me­t­tant leur renou­velle­ment. Les vol­umes à renou­vel­er doivent en par­ti­c­uli­er être inté­grés dans les vol­umes ouverts dans le cadre des appels d’offres afin de s’assurer d’un développe­ment suff­isant de nou­velles capac­ités de production ».

Autre élé­ment étudié près : les fac­teurs de charge. Les éoli­ennes ne fonc­tion­nent pas toute l’année à plein régime. Une éoli­enne fonc­tionne dans une plage de vitesse de vent com­prise entre 10 et 90 km/h. Les fac­teurs de charge (nom­bre d’heures de fonc­tion­nement par an) de l’éolien ter­restre étaient jusqu’aujourd’hui estimés entre 24 % (2 100 h/an) et 26 % (2 300 h/an). Cepen­dant, les pro­grès tech­nologiques récents per­me­t­tent d’anticiper une crois­sance sig­ni­fica­tive de ces fac­teurs de charge qui, aux hori­zons 2023 et 2028, pour­raient respec­tive­ment attein­dre des chiffres de l’ordre de 28 % (2 500 h/an) et 30 % (2 600 h/an). Ces pro­grès sont pos­si­bles grâce à l’utilisation de machines plus hautes capa­bles d’aller chercher des vents plus puis­sants et plus con­stants. L’utilisation de rotors plus larges per­me­t­tra égale­ment le cap­tage de vents plus faibles et donc le développe­ment éolien dans des zones qui étaient jugées jusqu’alors dif­fi­cile­ment exploita­bles. L’énergie éoli­enne est inter­mit­tente, et le car­ac­tère non pilotable de la ressource néces­site des mod­i­fi­ca­tions du mode de ges­tion du réseau élec­trique. Aujourd’hui, les éoli­ennes con­tribuent toute­fois à la sécuri­sa­tion de l’alimentation élec­trique française en par­tic­i­pant au mécan­isme de capac­ité. Les ges­tion­naires de réseaux étu­di­ent la pos­si­bil­ité d’utiliser les capac­ités tech­niques des parcs éoliens pour le réglage de la tension.

Coûts en baisse, emplois en hausse

Au niveau mon­di­al, l’éolien ter­restre atteint un coût com­plet d’environ 50 €/MWh. Il est de l’ordre de 67 €/MWh en Europe. En France, pour les instal­la­tions de plus de six éoli­ennes, les prix pro­posés à la péri­ode d’appel d’offres de févri­er 2018 étaient de l’ordre de 66 €/MWh. Lors du dernier appel d’offres de 2019, les prix sont de 63 €/MWh. Mais la PPE prévoit une tra­jec­toire de baisse de 2 % par an du coût du mégawattheure d’origine éoli­enne, arguant de son poten­tiel d’innovation, pour arriv­er en 2028 à 55 €/MWh.

La PPE a tenu compte égale­ment de l’activité économique générée par les éoli­ennes, représen­tant d’après l’ADEME plus de 18 000 emplois, dont 12 560 emplois directs, qui se répar­tis­sent sur l’ensemble de la chaîne de valeur : indus­trie, développe­ment, main­te­nance, etc. En 2016, la fil­ière représen­tait 750 équiv­a­lents temps plein/TWh. Les emplois dans le secteur de l’éolien se dis­tinguent par un car­ac­tère local et non délo­cal­is­able, notam­ment dans les activ­ités de développe­ment et de main­te­nance. Sur le plan indus­triel, mal­gré l’absence de « grands turbiniers » français, de nom­breux acteurs indus­triels ont su se posi­tion­ner dans la fil­ière, notam­ment dans la fab­ri­ca­tion de com­posants. Cer­tains turbiniers étrangers instal­lent des unités de pro­duc­tion sur le ter­ri­toire français pour se rap­procher de son marché. En 2016, le marché s’est établi à 4,5 mil­liards d’euros. Au total, l’éolien con­cerne plus de 1 300 entre­pris­es en France.

Enjeux envi­ron­nemen­taux

Autre élé­ment, les enjeux envi­ron­nemen­taux de l’éolien : si le plus impor­tant est son impact poten­tiel sur la bio­di­ver­sité, d’autres prob­lèmes d’acceptabilité ont été soulevés, comme leur inté­gra­tion paysagère ou leur effet per­tur­bant sur les radars. Depuis 2011, ces enjeux sont pris en compte durant le développe­ment du pro­jet dans la procé­dure des instal­la­tions classées pour la pro­tec­tion de l’environnement (ICPE). Un arrêté min­istériel impose par ailleurs le déman­tèle­ment des éoli­ennes, des postes de livrai­son ain­si que des câbles à la fin de leur exploita­tion. Il prévoit égale­ment l’excavation des fon­da­tions et le rem­place­ment par des ter­res de car­ac­téris­tiques com­pa­ra­bles aux ter­res en place à prox­im­ité de l’installation sur une pro­fondeur min­i­male d’un mètre dans le cas de ter­res agri­coles. Il est par ailleurs pos­si­ble pour le pro­prié­taire du ter­rain, dans le cadre de la loca­tion de son ter­rain à l’exploitant éolien, de fix­er dans une con­ven­tion de droit privé des con­di­tions de remise en état plus con­traig­nantes que celles prévues par la régle­men­ta­tion. Afin de s’assurer que ces travaux de déman­tèle­ment et de remise en état seront réal­isés, y com­pris en cas de défail­lance de l’exploitant, la mise en ser­vice d’un parc éolien est sub­or­don­née à la con­sti­tu­tion de garanties finan­cières pour un mon­tant de 50 000 euros par éoli­enne. La plu­part des métaux (aci­er, fonte, cuiv­re, alu­mini­um) ain­si que le béton sont recy­clés. Les pales des éoli­ennes peu­vent être val­orisées sous forme de chaleur ou réu­til­isées pour fab­ri­quer du ciment. Con­cer­nant l’impact car­bone, les éoli­ennes émet­tent env­i­ron 12,7 g d’équivalent CO2 selon l’ADEME pour pro­duire 1 kWh électrique.

Com­ment attein­dre les objectifs ?

Pour attein­dre en 2023 près de 25 GW et autour de 35 GW de puis­sance instal­lée d’ici à 2028, soit un parc d’environ 14 000 à 15 000 éoli­ennes, la PPE pro­pose plusieurs mesures :

• pri­oris­er l’utilisation d’appels d’offres pour soutenir la fil­ière en réduisant le périmètre du guichet ouvert aux parcs de petite taille et dévelop­pés dans des zones contraintes ;

• met­tre en œuvre les mesures adop­tées le 18 jan­vi­er 2018 par le groupe de tra­vail « éolien » du Plan de libéra­tion des éner­gies renou­ve­lables, dont en particulier :
a) sup­primer un niveau de juri­dic­tion devant les tri­bunaux administratifs,
b) clar­i­fi­er les règles pour les pro­jets de renou­velle­ment « repow­er­ing » des parcs,
c) faire évoluer la répar­ti­tion de l’IFER (impo­si­tion for­faitaire sur les entre­pris­es de réseaux) con­cer­nant l’éolien pour les communes ;

• main­tenir un cadre régle­men­taire sta­ble en ce qui con­cerne l’autorisation des parcs, le sim­pli­fi­er si pos­si­ble et per­me­t­tre des temps de développe­ment raisonnables pour les por­teurs de pro­jets, tout en assur­ant une bonne prise en compte des enjeux envi­ron­nemen­taux et une maîtrise des impacts sur l’environnement et les pop­u­la­tions riveraines ;

• ren­dre oblig­a­toire d’ici à 2023 le recy­clage des matéri­aux con­sti­tu­tifs des éoli­ennes lors de leur démantèlement ;

• favoris­er la réu­til­i­sa­tion des sites éoliens en fin de vie pour y réim­planter des machines plus performantes.