Agriculture et énergie

Coup de vent sur les éoliennes

31 janvier 2005 • Philippe François

agriculture_energie.jpg

Quand des ensembles de tours en béton de 100 mètres de haut, soit 37 étages, sont baptisés "fermes éoliennes", c‘est suspect. Mais "parcs éoliens" est étonnamment bucolique. Qu'en est-il réellement ?

Jusqu'à présent les producteurs d'électricité annonçaient la couleur. Quand ils parlaient de "Centrale au charbon", de "Barrage hydroélectrique", de "Réacteur nucléaire", ou d' "Usine marémotrice", tout le monde comprenait qu'il s'agissait d'industrie, pas de petites fleurs. Pour les éoliennes, il faut qu'agences de publicité et de marketing aient été appelées à l'aide pour avoir inventé des termes aussi éloignés de la réalité.

Il faut dire qu'avec la multiplication des éoliennes, le débat entre pro et anti fait rage. Du côté des pro, ceux qui touchent la taxe professionnelle et les écologistes soucieux du réchauffement climatique. Du côté des anti, ceux qui ont des éoliennes dans leur voisinage et les écologistes soucieux de préserver les paysages et le calme de la campagne [1] . Au pied d'une éolienne, on peut légitimement admirer son élégance et ressentir de la fierté devant la prouesse technologique. Mais trancher le débat entre écologistes, pollution atmosphérique contre pollution visuelle et acoustique, est impossible. Est-ce qu'au moins sur le plan économique, le débat est clairement posé ?

La hausse du prix du pétrole nous rappelle régulièrement que ce produit va disparaître et qu'il serait sage d'y penser. S'être fait avoir par les sommités mondiales du Club de Rome il y a 30 ans, "plus une goutte de pétrole dès 2001", nous rend un peu circonspects. Il n'empêche qu'un jour il n'y aura plus assez de pétrole et que chercher de nouvelles énergies est tout à fait justifié. Après l'eau des barrages, le feu des centrales, pourquoi ne pas domestiquer le vent ?

> 100, 1000 ou 100000 éoliennes ?

Les chiffres sont formels : capturée, toute l'énergie du vent suffirait à satisfaire nos besoins. Mais la vraie difficulté avec les éoliennes provient des ordres de grandeur. Une éolienne récente d'une puissance de 2 Méga Watt (MW) produit 4 milliards de watts par an. C'est énorme, mais il faut dire qu'un watt, c'est très petit. Une ampoule typique en utilise 60 par heure.

Nous consommons en France par an 468 terawatts heure (TWh) d'électricité, soit 468 millions de millions de watt heure. Pour les produire, il faudrait installer 117.000 éoliennes.

Ordres de grandeur

  • Puissance d'un réacteur nucléaire : 1000 MW
    (un site typique comme Flamanville
    comporte de 2 à 6 réacteurs)
  • Puissance d'une éolienne : 2 MW
  • Pour remplacer 1 réacteur : 500 éoliennes
  • Mais les éoliennes ne produisent que 1/3 du temps
  • Pour remplacer 1 réacteur : 1500 éoliennes
  • 2 éoliennes doivent être espacées de 300 m.
  • 1500 éoliennes alignées représentent donc une ligne de 1500 x 300 mètres soit 450 km.

Pour remplacer 1 réacteur,
il faut 1 éolienne tous les 300 mètres de Paris à Lyon.
Or, la France dispose de 58 réacteurs.




Dilemme écologique : les habitants du Larzac manifestent contre l'implantation d'éoliennes sur leur plateau

> Coût du kilowatt heure éolien

Personne n'a jamais proposé de remplacer toutes nos centrales électriques par de l'éolien. Tout au plus de compléter les moyens existants. A quel prix ?

Pour encourager l'installation des éoliennes, l'Etat contraint les fournisseurs d'électricité (EDF mais aussi ses concurrents) à acheter l'électricité produite par les éoliennes à un tarif fixé à l'avance. Ces coûts sont très supérieurs à ceux d'EDF estimés à 3,5 c€. La preuve ? Regardez au verso de chacune de vos factures EDF : la ligne "Contribution aux charges de service public" inclut ce que chaque abonné paie pour tenir compte du surcoût du kWh éolien. Ce montant est malheureusement amalgamé avec d'autres charges telles que le coût des réductions accordées aux abonnés en situation difficile. La contribution éolienne est faible pour le moment mais va augmenter avec l'accroissement du nombre d'éoliennes. Les consommateurs doivent exiger que le montant de chacune de ces charges, de natures totalement différentes, soit clairement identifié sur leur facture.

Nucléaire
ou Gaz
Eolien
3,5 c€/kWh
5 premières années
années 6 à 10
8,355 c€/kWh réévalué chaque année en fonction de l'inflation Prix fonction de la production réelle, calculé de façon à maintenir le revenu de l'éolienne à peu près constant

Les partisans de l'éolien assurent qu'en moyenne le coût du kilowatt éolien n'est pas tellement plus cher que les autres, et qu'il sera bientôt compétitif. En réalité, les éoliennes souffrent d'une série de véritables handicaps.

> Les vents sont capricieux

La production d'électricité d'une éolienne augmente comme le cube de la vitesse du vent. Avec un vent de 60 km/h, une éolienne produit 8 fois plus d'électricité qu'avec un vent à 30 km/h. Plus que les vents réguliers et faibles, ce sont les vents forts qui sont précieux, mais au-dessus de 70 ou 90 km/h suivant les modèles, les éoliennes sont arrêtées par souci de sécurité. Pour un client il est désagréable d'avoir un fournisseur dont on ne sait jamais s'il va produire, et qui s'arrête soudain alors qu'il est en production maximale parce que le vent a encore fraîchi. Les éoliennes ne sont démarrées (par des moteurs électriques) que pour des vents minimum entre 20 et 30 km/h. Le tableau ci-dessous montre qu'à ces vitesses, leur production est négligeable, il faut turbiner deux cents heures de vent à 15 km/h pour produire autant qu'une heure à 90 km/h.

Vitesse du vent
en Km/h
Puissance en Watt / m2
15
39
30
314
60
2509
90
8467

Autre handicap, les pics de consommation d'électricité correspondent aux grands froids et de plus en plus aux périodes de fortes chaleurs. Malheureusement, ce sont aussi des périodes où, en France, les vents sont très faibles.

> Eoliennes en mer (off-shore)

Mettre les éoliennes en mer semblait résoudre 2 problèmes : d'une part le vent y est beaucoup plus régulier et plus fort, d'autre part il n'y a pas de voisins pour manifester contre le bruit et la vue des éoliennes. Pour des raisons pratiques, les éoliennes doivent être implantées dans des mers peu profondes (jusqu'à 10 mètres) et près des côtes. Malheureusement, la France ne dispose pas d'un plateau continental et donc de mers peu profondes comme le Danemark. Et professionnels de la pêche et du tourisme n'ont pas tardé à rappeler que la mer aussi est très utilisée. La loi littorale de 1986 sanctuarise la partie "terre" du littoral interdisant les constructions et protégeant les paysages, pourquoi la partie "mer" serait-elle moins respectée ?

Au Danemark, pionnier de cette technologie, la maintenance des éoliennes en mer s'est avérée plus difficile que prévu. Le net de l'affaire est que pour les centrales éoliennes off-shore, les investisseurs en France (publics ou privés) réclament des prix garantis encore supérieurs à ceux des éoliennes terrestres (EDF estime le surcoût à 30%).

> Pourtant le modèle danois...

Les champs d'éoliennes terrestres et maritimes du Danemark fascinent les voyageurs qui les admirent et les écologistes qui les envient. Ce pays a été souvent cité par Société Civile comme un modèle dont la France devrait s'inspirer dans de nombreux domaines. Vraiment pas en ce qui concerne le prix de l'électricité, 2 fois plus élevé qu'en France. Les éoliennes danoises (20 fois plus nombreuses qu'en France pour 12 fois moins d‘habitants) sont largement subventionnées par une surtaxe sur les autres sources d'énergie électrique.

Répartition moyenne du coût des centrales éoliennes
Eolienne (environ 1 million €)
Raccordement (environ 100.000 €)
Génie civil 10% Génie civil 15%
Mât tour 15% Infrastructure 25%
Rotor 15% Poste de transformation 35%
Nacelle, électromécanique 60% Station relais 25%

Il faut dire que par rapport à la France, le Danemark est un énorme pollueur en gaz carbonique (CO2) : en 1999, son électricité était produite massivement à partir de charbon, gaz et pétrole, dans des proportions 10 fois supérieures à ce qui est fait en France. Pays très écologique, le Danemark a tenté une reconversion drastique et installé plus de 1000 éoliennes. Une solution sympathique, mais très coûteuse et nullement miraculeuse. Malgré cela, en 2030, le Danemark produira encore la moitié de son électricité à partir d'énergies fossiles (gaz) soit une proportion 5 fois supérieure à la France. Et l'éolien ne représentera encore que le quart des énergies renouvelables sur lesquelles compte le Danemark. Les autres sont principalement les cultures énergétiques, la paille, le bois et les déchets.


Les mêmes causes produisent les mêmes effets

« Ce n'est pas seulement l'Agence danoise de l'énergie qui est attaquée par la "Cour des Comptes" (State accountants) mais aussi les autorités fiscales pour ne pas avoir contrôlé les milliards de couronnes donnés aux propriétaires d'éoliennes au Danemark »

The Danish Daily Berlingske Tidende
(très célèbre quotidien danois)

Le coût [investissement] des éoliennes va-t-il baisser ?

Une éolienne récente et son raccordement coûtent environ 1 million d'Euros. Ces systèmes sont surtout faits de terrassement, de béton et de grosse électro-mécanique, technologies bien connues et qui n'évoluent que lentement. Une fabrication en grande série peut certainement faire baisser les prix, mais peu.

A cela s'ajoute le coût des procédures techniques (étude du régime des vents, possibilité de raccordement), administratives (permis de construire) et écologiques (voisinage, animaux, paysage) spécifiques de chaque implantation. Les quatre cinquièmes des projets s'arrêtent en route y compris pour des questions purement locales (ex : le maire estime que cela va lui faire perdre les élections). Il s'écoule en moyenne 3 ans entre le début du projet et le démarrage de la production. Ces démarches contribuent pour 25% au coût total et sont difficilement compressibles.

> Combien vaut le kilowatt éolien ?

C'est la question fondamentale. La méthode de fixation autoritaire des prix par l'Etat ne permet malheureusement pas d'obtenir une réponse fiable des intéressés comme EDF et ses concurrents. Pour ces entreprises, la notion de "coût" d'un kilowatt n'a aucun sens dans l'absolu. Tout dépend du "quand" il est disponible. Les producteurs comme EDF classent leurs centrales en catégories aux caractéristiques très différentes.

Les centrales nucléaires (77% de notre production d'électricité) sont de gros super tankers, longues à lancer et arrêter. Mais une fois construite et en route leur coût marginal de production est très faible. Presque nul : diminuer la production d'une centrale nucléaire de 2% pour "faire de la place" à une pointe d'électricité éolienne n'économise presque rien. D'autant plus qu'il faudra peut-être l'augmenter dans l'heure qui suit.

Les barrages hydroélectriques (14% de notre production d'électricité) au contraire peuvent démarrer rapidement quand on le veut, leur coût de production est aussi faible mais les ressources en eau ne sont pas complètement prévisibles et doivent être gérées finement (utilisées au moment le plus rentable).

Le coût de production des centrales thermiques (9% de notre production) est directement lié à leur consommation de combustible, charbon, gaz ou fuel. Faciles à démarrer, elles sont très utiles en cas de pics de demande.

Dans cette panoplie où se situent les éoliennes ? En consommation normale, les centrales nucléaires fournissent l'électricité nécessaire à un coût marginal très faible. Pas besoin d'éoliennes. Quand la consommation augmente, l'hydraulique est appelé à l'aide. En cas de pics de demande, l'appoint des éoliennes serait bienvenu, malheureusement leur niveau de production est imprévisible. Pas très commode pour une roue de secours.

Les écarts de valeur entre les kWh produits à des périodes différentes sont bien reflétés dans les tarifs d'EDF : pour les particuliers, le tarif de jour est le double du tarif de nuit, celui des "jours rouges ou évitables" 10 fois plus cher.

> Plans français éoliens

Mises à part quelques tentatives d'installation d'éoliennes dans des zones isolées (ex : l'Ile de Sein), les plans éoliens sont récents en France.

L'année 2001 a marqué un véritable tournant dans les projets éoliens de la France, avec des objectifs variant très rapidement. Décidés sans véritable étude économique, les réalisations sont encore limitées (350 MW début 2005). Contrairement aux Danois et aux Allemands qui ont rempli l'un de leurs objectifs – devenir leaders mondiaux dans l'industrie éolienne – les plans éoliens français ont échoué dans ce domaine. La France ne possède pas d'entreprise parmi les 10 premiers fabricants mondiaux. Des entreprises françaises fournissent néanmoins des composants importants des centrales éoliennes.

Plans français de développement des énergies éoliennes
Date
Programme
Objectif
1996 Eole 2005 250 à 500 MW en 2005
2000 Loi modernisation du service public de l'électricité 1500 MW en 2007
2001 Accord à Bruxelles 2000 à 6000 MW en 2010
(dont 500 à 1500 off-shore)
2001 Programmation pluriannuelle des investissements de production électrique 13.000 MW en 2010

> Des tentations difficilement résistibles

Les différents intéressés ont immédiatement compris les avantages qu'ils pouvaient tirer de l'engagement de la France auprès de Bruxelles et du nouveau programme éolien : dès 2001, des demandes de connexion au réseau EDF pour 13.000 MW étaient déposées, dépassant les objectifs et les possibilités d'EDF. Les investisseurs et les fabricants d'éoliennes étaient naturellement enthousiastes, mais aussi les municipalités et les propriétaires de terrains. Pour un village de quelques centaines d'habitants, une centrale de 5 ou 10 éoliennes représente un pactole inespéré. Pour les propriétaires de terrains, planter des éoliennes rapporte de 3.000 à 5.000 € net par éolienne et par an, 10 à 20 fois plus que cultiver du blé ou élever des bovins, tout en permettant de se consacrer à ses loisirs favoris.


Soudoyage légal

Une centrale de 5 éoliennes de 2 MW rapporte par an :

  • 60.000 € à la commune
  • 60.000 € au département
  • 12.000 € à la région
  • 15 à 25.000 € au propriétaire du terrain
Source : EDF et centrales en activité





" L'éolien, pour moi,

est bon par définition."

Serge Lepeltier, ministre de l'écologie
inauguration du parc éolien de la Clef des Champs
10/2004

2526 demandes de permis de construire sont actuellement en cours d'instruction. Certaines régions sont littéralement débordées par la demande.

Permis de construire
Accordés
Refusés
En instruction
Bretagne
123
164
262
Nord Pas-de-Calais
38
66
654
Languedoc-Roussillon
113
139
155

Seules les réactions très négatives de la plupart des populations concernées commencent à faire hésiter les maires et les investisseurs.

> Des subventions cachées

De multiples bonnes fées entourent le berceau de chacun des projets éoliens et déversent leurs subventions. En plus de la taxe payée par tous les consommateurs d'électricité, on peut compter sur les subventions européennes aux régions pour le développement de l'énergie éolienne et sur l'ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie). Son budget (331 millions d'Euros par an) lui permet de contribuer aux études préliminaires des projets. Le réseau de transport d'EDF est aussi mis à contribution : les éoliennes produisent de l'électricité à des endroits très divers, souvent excentrés, pour lesquels le réseau de transport d'EDF n'a pas été prévu. Ses responsables ont estimé en 2001 que l'adapter à une production éolienne de 12.000 MW coûterait 22 Mds de Francs (3,6 Mds €).

> Pourtant EDF s'y met

EDF n'avait jamais été favorable aux éoliennes. Disposant d'un parc de centrales nucléaires surdimensionné et de barrages hydroélectriques conséquents, produisant des kilowatts à un coût très bas, on voit mal ce qui aurait pu la motiver. Depuis 2001, EDF a changé de stratégie. Se donner une image "écologique", gagner de l'argent grâce aux prix garantis par l'Etat et accessoirement motiver une partie de son personnel désœuvré depuis la fin du programme électronucléaire, cela ne se refuse pas. EDF a donc créé une filiale consacrée aux éoliennes qui a l'intention de prendre 30% du marché français.

> Bruxelles l'a dit

En 2001, la France s'est engagée à augmenter sa production d'électricité d'origine renouvelable de 15 à 21% en 2010 (la quasi-totalité des 15% actuels provient des barrages hydroélectriques existants). Pourquoi la France a-t-elle pris cet engagement ? La France produit déjà tellement moins de CO2 que ses voisins, qu'elle n'avait aucune raison de se lier les mains de façon inconsidérée. Son effort aura d'ailleurs un impact tout à fait négligeable sur la quantité de CO2 produite dans le monde et même sur celle produite en Europe.

Proportion d'électricité produite à partir du charbon, pétrole et gaz

Allemagne
Royaume-Uni
Danemark
France
62 %
71 %
88 %
9 %

La plupart des pays ne tiendront pas leurs engagements – purement indicatifs – pris sans doute dans l'euphorie collective d'une nuit de négociations. Revenir à la réalité posera beaucoup moins de problèmes que faire accepter notre déficit des comptes publics de plus de 3%.

> Conclusion

L'éolien a été choisi par l'Etat comme la technique favorite pour atteindre l'objectif de production de 21% d'électricité d'origine renouvelable, soit l'installation de 12.000 MW éolien ou 6.000 éoliennes. L'Office Parlementaire d'Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques a évalué fin 2001 que pour 12.000 MW éolien installés, le surcoût serait situé entre 17 et 26 Mds € sur 20 ans, soit 1 Md€ par an. Le prix de l'électricité serait augmenté de 2c€ par kWh, soit de 3% pour les particuliers et de 15% pour les industriels. L'Office a estimé qu'une augmentation de 1c€ par kWh suffit pour handicaper nos industries et provoquer des délocalisations.


Pourquoi construire des éoliennes
en France en 2005 ?

  1. Pour se donner bonne conscience ?
  2. Pour produire de l'électricité ?
  3. Pour préparer l'avenir ?

Dans la situation de la France, la seule bonne réponse est 3.. Mais c'est dans la recherche, y compris celle sur les énergies éoliennes, qu'il faut investir, pas dans la production.

La Commission de Régulation de l'Electricité, organisme également tout à fait officiel, a déclaré que les prix des kW éoliens "se traduiront par une augmentation significative des prix de l'électricité en France, et représente un moyen exagérément coûteux pour la collectivité d'atteindre l'objectif de développement de la filière qu'a choisie le gouvernement".

La France produit beaucoup plus d'électricité qu'elle n'en consomme, et sa consommation progresse peu – on est loin du temps où la consommation doublait en 10 ans. Ses exportations sont faites à des prix de gros, très inférieurs à celui des kWh éoliens. Ses centrales nucléaires actuelles sont en place pour encore 20 ou 30 ans. EDF admet avoir même des centrales thermiques "sous cocon", donc inutilisées mais prêtes à redémarrer en quelques mois. Nous n'avons donc aucune raison économique de construire des éoliennes. Il est étrange que les gouvernements, de gauche puis de droite, n'aient tenu aucun compte des recommandations des deux organismes créés pour les guider dans leurs choix. Aussitôt nommés, les ministres de l'écologie se comportent comme les représentants syndicaux des intérêts de leur ministère et du lobby éolien. Quelqu'un leur a-t-il dit qu'ils étaient supposés en être les managers ?

[1] Les éoliennes récentes sont nettement moins bruyantes. Certains voisins se plaignent pourtant "quand le vent forcit, c'est comme le vrombissement d'un réacteur sur une piste d'aéroport (Finistère)". Ce à quoi les promoteurs répondent "quand le vent forcit, le bruit du vent couvre celui des éoliennes".

Commentaires

  • Par P Braem • Posté le 02/01/2014 à 10:13 etude tres objective et complete sur les avantages et les inconvenients de l'eolien,apparement peu utilisee par les elus des zde ou des collectivites concernees.La majorite des decideurs sont plus preoccupes par l'appat des benefices annonces que par les avantages ecologiques et economiques previsibles sur le long-terme.Le plus agaçant dans cette affaire c'est que les pricipaux defenseurs de l'eolien sont bien souvent de pretendus ecologistes esperant ainsi affaiblir le loby nucleaire dont ils refusent d'admettre l'importante necessite energetique et economique pour la France.je suis membre d'une com de com ou l'implantation de champs eoliens est venue semer la discorde entre collectivites porteuses d'eoliennes et les autres(91% du produit pour les unes et 9 % pour les 22 autres).Les memes thuriferaires des eoliennes etaient il y a quelques annees les opposants virulents au projet de laboratoire souterrain d'enfouissement de dechets nucleaires sur Montcornet(Aisne)
  • Par Philippe François • Posté le 05/11/2013 à 12:48 La technologie des centrales nucléaires est telle que les "ralentir" la nuit réduit très peu leur coût. Si les prix de l'électricité étaient bien fonction des coûts, le prix de l'électricité produite entre minuit et 5 heures du matin serait naturellement très faible. Il faut noter que ce serait pareil si l'électricité était produite par des éoliennes. Comme l'électricité se stocke mal, celle qui est produite la nuit doit être bradée. Il est probable qu'avec le développement du compteur électrique intelligent Linky, de nombreux nouveaux tarifs seront proposés bien au-delà du tarif "heure creuse" actuel déjà moitié moins cher que le normal, et qu'entre minuit et 5 heures, l'électricité sera vraiment très peu coûteuse.

    Je ne vois aucun inconvénient à ce que les villes décident d'éteindre les lumières la nuit, mais j'aimerais qu'on ne survende pas les économies. Quand on lit que les économies correspondent à la consommation de x-milliers d'habitants, c'est sans doute vrai... mais les x-milliers étant aussi en train de dormir ne peuvent vraiment pas en profiter.
  • Par Richochetsav • Posté le 05/11/2013 à 12:48 Il se trouve que je travaille dans l'éclairage public pour les collectivités.
    L'extinction de l'éclairage public de minuit à 5h (par exemple) permet une diminution des consommations de 50% et une réduction de 40% sur le TTC.

    Ces économies sont énormes surtout sur des petites communes. Ca permet de ré-investir ces économies dans la rénovation de leurs parc d'éclairage public et faire travailler les entreprises (locales généralement). Ainsi elles diminuent leurs budgets de fonctionnement au profit d'un budget d'investissement.

    Sans rentrer dans les détails 6000 communes éteignent en France, certaines depuis plus de 30 ans, pardon du peu en terme de retour d'expérience.
    Je trouve par ailleurs votre raisonnement absurde : on produit beaucoup donc il faut consommer derrière. Ca c'est une logique commerciale liée à une production sur-centralisé, pas d'économie.
    Cordialement,
  • Par Richochetsav • Posté le 05/11/2013 à 12:41 Cette article ale mérite d'être synthétique et propre. Cependant la comparaison nucléaire/éolien n'a aucun sens.

    L'éolien est une solution pas l'unique.

    Comme le dit "Valet", le nucléaire a fait son temps. Dans un marché de l'énergie en passe d'être concurrentiel, (en France suite à la loi NOME) le nucléaire ne sera pas compétitif (juste sur un aspect financier, en dehors de tout aspect sécurité-santé).
    Les pro-nucléaires font du bruit mais ils ont tous plus de 30 ans (à minima).

Fermer

Newsletter

Inscrivez-vous à la lettre d'information hebdomadaire de la Fondation iFRAP.

Recevez chaque semaine notre lettre d'information pour vous tenir au courant de l'activité et des travaux de la Fondation iFRAP.