19/12/2009

Eolienne - Dossier "Le pari éolien"

A l'occasion du sommet de Copenhague sur le réchauffement climatique, le Centre d'Analyse Stratégique (CAS) du Premier Ministre a publié une étude consacrée à la filière éolienne. Le rapport recommande le développement de l'éolien en France et d'une filière industrielle associée.

Ce dossier intitulé "Le pari de l’éolien" affirme que le "contexte actuel de récession économique et d’urgence climatique offre à l’éolien l’opportunité d’un développement de grande ampleur".

Dossier le Pari Eolien

Le rapport revient sur les objectifs fixés par la France en octobre 2007, lors du Grenelle de l’environnement, et repris dans le plan de développement des énergies renouvelables présenté en novembre 2008 :

- 19 GW éolien sur terre,
- 6 GW éolien en mer, à l’horizon 2020.

"Dans les conditions techniques actuelles, un parc éolien terrestre de 19 GW produirait plus de 40 TWh, soit l’équivalent de l’électricité issue de quatre réacteurs nucléaires" nous dit le rapport.
[note : En réalité, il faudrait plus de 6 réacteurs nucléaires de puissance unitaire de 1 GW pour produire 40 TWH annuels d'électricité. Les réacteurs nucléaires ne fonctionnent jamais au maximum de leur puissance, et demandent de longues périodes d'arrêt pour recharger le combustible ou effectuer des opérations de maintenance. Il est habituel d'utiliser les chiffres "officiel" du nucléaire qui annoncent un facteur de charge de 90% pour un réacteur nucléaire, hors en 2009, le parc nucléaire français à produit moins de 63% de sa capacité maximale ! ]


Bilan carbone des centrales électriques


Eolien : 0,008 t CO2/MWh
Nucléaire : 0,05 t CO2/MWh (66 grammes de CO2 par kilowattheure - Université de Singapour)
Cycle combiné gaz : 0,400 tonne de CO2 par MW.h
Charbon : 0,87 t CO2/MWh (centrale d’efficacité thermique de 40 %)

Pour l’ADEME, l'éolien évitera les émissions de 16 millions de tonnes de CO2 par an en 2020, contre 1,2 millions de tonnes aujourd’hui."L'énergie éolienne constitue un élément de réponse incontournable à l’horizon 2020, en raison de sa maturité technologique par rapport aux autres énergies renouvelables".

L'éolien est, en effet l'énergie renouvelable la plus compétitive. Pour appuyer cette affirmation, il n'est pas inutile de rappeler quelques chiffres : Le MW.h éolien est racheté 86 euros par ERDF, le solaire photovoltaique est racheté entre 328 et 601 euros le MW.h. Les centrales à biomasse ne sont pas rentables en dessous d'un prix de rachat de 100 euros le MW.h.

"L’éolien et les autres énergies renouvelables ont pour atout leur indépendance face aux fluctuations des cours des énergies fossiles, mais aussi un avantage écologique indéniable."

"L’énergie éolienne est une source d’énergie disponible sur le territoire, permettant de répondre à la fois à la problématique de plus en plus prégnante de sécurité énergétique mais également aux futures contraintes environnementales."


Des réponses aux détracteurs de l'énergie éolienne


L'éolien n'est pas imprévisible !

Le Réseau Transport Électricité (RTE) travaille actuellement avec Météo France sur les prévisions des régimes de vent et donc des productions issues des unités éoliennes. La marge d’erreur est de l’ordre de 5 % à 10 % sur une durée de 72 heures. Une connaissance aussi précise des régimes de vent permet une très bonne intégration de l’éolien sur le réseau de distribution. L’intermittence de cette énergie impose l’utilisation de « réserves d’équilibrage »,reposant le plus souvent, à l’heure actuelle, sur l’hydraulique ou les centrales thermiques.

Les smart grids ou réseaux intelligents sont une voie de développement non négligeable pour une intégration de l’éolien dans le réseaux électriques. Les smart grids vont répondre au triple enjeu de demain :

- réduire la consommation nationale d’électricité
- limiter le recours aux centrales thermiques d'ajustement
- intégrer les énergies renouvelables.
- influencer sur la demande en fonction du niveau de production des éoliennes


EDF va déployer chez les particuliers 35 millions de compteur intelligents d'ici 2015. Ces compteurs enverront des signaux pour indiquer les ressources en énergie du réseau. L'électricité sera facturée à son juste prix. Cela permettra aux consommateurs de déconnecter certains appareils lorsque le réseau dispose de ressources insuffisantes, et d'améliorer l'utilisation des heures creuses pour stocker l'énergie (ballon d'eau chaude, radiateur accumulateur de calories, etc ...).

En février 2009, RTE a commandé au groupe Areva (filiale Transmission et Distribution) une solution intelligente de gestion de réseau destinée à intégrer la production de 1000 parcs éoliens. Ce système de la gamme e-terra d’AREVA est déjà utilisé aux USA, en Espagne, au Portugal et au Danemark pour superviser la production des parcs éoliens.

Impacts visuels et sonores : Le rapport recommande d'éviter le mitage du paysage en construisant des parcs de plus grande puissance (recommandations Observ’ER).


L'éolien face à la spécificité française du tout nucléaire


Sans aborder les questions de fond sur le vrai cout de l'électricité issue des réacteurs nucléaire, le "Pari éolien" revient sur plusieurs études contradictoires (Institut Montaigne, CRE, Syndicat des énergies renouvelables) qui jugent l'éolien, soit trop couteux, soit bénéfique pour la France.

Chiffres clé de l'éolien en France :

- Puissance installée : 4 401 MW fin 2009
- Puissance moyenne par éolienne : 2 MW
- Coût total de production d'un MW.H éolien : entre 44 et 69 euros
- Coût d’investissement par MW installé : entre 1,3 et 1,6 million d'euro
- Frais de maintenance annuels : 2 % à 4 % de l’investissement initial
- Tarif d’achat : 82 euros par MW les 10 premières années puis dégressif (28 €) selon le taux de charge.
- Taux de charge constaté : entre 10 % à 37 % (en moyenne 23 % en 2008).
- Durée de vie d'un parc éolien : 20 ans [plus probablement 40 ans]
- Potentiel éolien de la France : 3 régimes de vent complémentaires (Manche/ mer du Nord, atlantique, méditerranée).

Les couts d'adaptation du réseau :
Une fois les capacités construites, l’éolien en fonctionnement viendra se substituer à certaines sources d’énergie : pour un tiers à l’électricité nucléaire, pour 28 % au gaz, pour 5 % au charbon ; le reste de l’électricité produite par les turbines serait exporté sur le marché européen.

Selon Dominique Maillard, président du directoire de RTE, lors du colloque organisé par le Sénat, « 23 % d’énergies renouvelables en 2020 : objectif utopique ou réalisable ? », il n’est pas beaucoup plus coûteux d’adapter le réseau pour une production à partir d’éoliennes que pour une production nucléaire. En effet, le coût d’adaptation est de 1 milliard d’euros pour 15 GW d’éoliennes contre 350 millions pour le nouvel EPR de 1,6 GW : pour le même coût, on construirait 5,2 GW d’éoliennes, ce qui correspond à 1,3 GW de centrales nucléaires.
[note : Encore une fois, le nucléaire est avantagé injustement par ces chiffres. L'équation 5,2 GW éolien = 1,3 GW nucléaire suppose que les installations nucléaires fonctionnent avec un facteur de charge de 90% ! La réalité est plus proche de 70% !! ]

Le "Pari éolien" a donc réajusté les calculs publiés par l’Institut Montaigne en tenant compte d'éléments importants mais négligés par cette étude :

- La baisse régulière du prix des installations éoliennes (80 % en 20 ans, et 20 % sur les cinq dernières)

- Les couts d'adaptation du réseau à l'éolien (1 milliard contre 3 milliards, selon des dernières données du RTE)

- La hausse du prix des carburants fossiles auxquels se substitue l'éolien. L'inflation du prix du gaz porterait le prix de l'électricité de 50 €/MWh en 2008 à 62 €/MWh en 2020.

- L'évolution du prix de la tonne de CO2 qui pourrait atteindre 56 €/tonne en 2020.

En utilisant la même méthode de calcul que l’Institut Montaigne, et des hypothèses très raisonnables, le Centre d’analyse stratégique divise par 10 le surcout imputé au développement de l'éolien en 2020.

Surcout de l'énergie éolienne pour la France

Entre 2008 et 2020, le coût pour la collectivité serait de 148 millions d’euros par an, ce qui, selon les hypothèses représentera entre un et trois milliards d'euros.

En travaillant sur des hypothèses plus favorables à l'éolien, des gains économiques sont envisageables avant l'année 2020.

Hypothèses du surcout ou du gain de l'éolien

Le surcout du développement de l'éolien supporté par la collectivité, tels que décrit dans l'étude de l'Institut Montaigne est fortement corrigé, et se transforment en gain dans l'hypothèse très probable d'une inflation du prix de carburants fossiles.

"Si le prix de l’électricité en résultant est de 85 euros constants, le coût net de l’électricité éolienne s’annule, ce qui, compte tenu du bénéfice engendré par la réduction des émissions de CO2, conduit à un gain pour la collectivité d’un peu moins de 3 milliards d’euros 2008."

L'emploi dans l'éolien en France


La seconde partie du "Pari éolien" s'intéresse à la filière éolienne française. Le seul fabricant français d'éoliennes est la société Vergnet qui cible, depuis 10 ans le marché "farwind" et l'outremer, du fait des obstacles qu'il a rencontré en France.

La fermeture des activités éoliennes de Jeumont Industrie en 2003, et l'échec de l'OPA trop tardive lancée en 2007 par AREVA sur le fabricant allemand d'éoliennes Repower (deux surenchères de l'électricien indien Suzlon) démontrent le manque de clairvoyance des autorités françaises qui ont laissé passer une occasion historique de développer cette industrie en France.

Marques (constructeurs) des éoliennes installées en France

Le chiffre d'affaires de la filière éolienne française s'est élevé à 1,7 milliard d’euros en 2007, auquel s'ajoute la vente d'électricité pour 360 M€. L'éolien emploie 7000 salariés dans les systèmes de production et d’achat d’équipements, et 500 salariés dans la vente d’électricité éolienne. L’ADEME prévoit tous secteurs confondus 18100 personnes actives en 2012 et jusqu’à 60000 en 2020 pour un chiffre d'affaires de 6,3 milliards.

Malgré la suprématie des constructeurs étrangers, les perspectives économiques de développement contenues dans les objectifs du Grenelle ont encouragé les grands acteurs français de l'énergie à se positionner dans l'éolien :

En juin 2007, Alstom a racheté le constructeur espagnol d'éoliennes Ecotecnia. De son côté, Areva s'est positionnée sur l'éolien offshore avec l'acquisition en septembre 2007 de 51% de la société allemande Multibrid, un concepteur de turbines off-shore, puis en achetant en aout 2009, PN Rotor, un fabricant allemand de pales pour éoliennes offshore.

L'allemand Enercon va investir 15 millions d'euros pour construire dans l'Oise à Longueil-Sainte-Marie, une usine de fabrication d'éoliennes qui pourrait créer 730 salariés à l'horizon 2012.

A Bordeaux, le groupe français Valorem s'est associé avec le fabricant canadien de grandes éoliennes AAER pour installer une usine qui va créer dans un premier temps 200 emplois.


Le troisième et dernier chapitre propose un tour d'horizon du développement de l'énergie éolienne chez nos voisins européens, aux Etats-Unis et en Chine.



Puissance éolienne installée dans le monde en 2008

Allemagne : Les 22 GW installés produisent 8% de la consommation électrique nationale. L'Allemagne s'est fixé un objectif de 30% d'énergie renouvelables en 2020 toutes sources confondues, et 47% dans la production d'électricité. L'éolien allemand s'oriente vers le "repowering" des sites les plus ventés.

Etat-Unis : Les 8,5 GW installés en 2008 porte à 25 GW la capacité éolienne des USA, ce qui fournit en électricité 7 millions de foyers (1% de la consommation du pays).

Danemark : Le pays produit 25% de son électricité avec l'énergie éolienne.

[Espagne : Les 16 GW de puissance éolienne installée ont fournit environ 14% de la consommation électrique du pays en 2009, avec un record enregistré le 8 novembre, journée pendant laquelle le vent soufflait particulièrement fort et a produit 11500 MW.h, soit 53% de l'électricité consommée. L'Espagne envisage de porter la capacité de son parc éolien à 40 GW en 2040. (REE Eolica)]


Pour conclure


Le "Pari industriel de l'éolien" recommande notamment :

- une table ronde sur le tarif de rachat de l'électricité éolienne et la mise en place d'appels d'offre pour les plus grands parcs éoliens.

- la prise en compte des emplois créés par des études sur l'impact économique locale.

- la création d'une filière industrielle française pour l'offshore.

- la simplification des procédures d'obtention des permis de construire dans le cadre du régime ICPE.

- la mise en place d'un tarif de rachat pour les petites éoliennes détenues par des particuliers.


Le KHW éolien 30% moins cher que le nucléaire



Une étude du Laboratoire national des énergies renouvelables des USA publiée en Janvier 2010 démontre la possibilité d'intégrer 20% d'électricité éolienne dans le réseau électrique américain d'ici 2024. Cela permettrait de créer 500.000 emplois et réduire de 25% l'activité des centrales au charbon. Le coût serait de 7 dollars par an et par foyer.

Le prix du Kw.h fourni par les centrales éoliennes dépend du gisement éolien. Il est compris aux USA entre entre 4 et 7 centimes d'euros pour l'éolien terrestre (5,5 ct d'euro en moyenne), et coûte en moyenne 8,1 ct€ pour l'éolien offshore. Le coût de production du kW.h nucléaire est compris entre 5,5 et 11 ct d'Euros soit un prix moyen de 8,2 ct Euro. Il est donc 30% moins couteux de produire de l'électricité avec des éoliennes onshore qu'avec une centrale nucléaire !

Le dossier du NREL au format PDF.

Ces chiffres correspondent aux données publiées en Europe par les grands électriciens. Pour de nouvelles centrales mises en service en 2009 en Europe, le prix de production du MWH d'électricité est estimé à :

- Nucléaire 50-65 euros
- Eolien : 52 euros
- Charbon : 35 - 75 euros
- Cycle gaz combiné : 60 - 80 euros
- Hydroélectrique* : 30 euros
- Fioul : 100 euros

Source ENEL, EDF*
En Espagne, le prix de gros du MWH éolien est fixé à 50 euros.

L'exemple espagnol


L'Espagne est l'un des pays d'Europe qui affiche un prix de l'électricité pour les particuliers parmi les moins chers d'Europe. En 2007 en Espagne, le prix public de l'électricité pour les particuliers était de 11,31 ct€ le KWH contre 11,74 ct€ en France. L'Espagne a pris de l'avance sur bien des pays en matière d'énergie éolienne et de diversification. Avec un parc éolien qui représentait 17 % de la puissance installée, les éolienne ont produit en 2008 11 % de l'électricité du pays.

En 2009, la production éolienne a atteint 13% de la demande sur les 9 premier mois de l'année, et 15 % en Octobre.

Lorsque le vent est soutenu, il n'est pas rare que la parc éolien espagnol couvre pendant toute une journée plus de 35% de la demande soit une puissance de plus de 11 GW !

Production d'électricité en Espagne

Bilan 2008 du REE

Production instantanée du parc éolien espagnol

Bilan 2009 du REE.

Avec 7 GW nucléaires en service dont le cout de construction approche les 35 milliards d'euros le nucléaire a produit 31 TWH en 2008. Avec 16 GW éoliens dont le cout de construction est de 24 milliards d'euros l'éolien a produit 23 TWH. L'avantage est donc à l'énergie éolienne. Et cela ne tient pas compte du prix du combustible uranium, du cout de gestion des déchets, du cout du démantèlement des installations nucléaires, du cout des assurances, et du prix du risque nucléaire...

La durée de vie des installations est sensiblement la même : 40 ans pour un parc éolien avec un remplacement de la turbine après 20 ans de fonctionnement.

Part du nucléaire en Espagne

Cet hiver, l'Espagne pourra vendre à la France une partie de la production éolienne du pays, alors qu'un tiers des réacteurs nucléaires français sur 58 seront à l'arrêt pour divers opérations de maintenance !


Mise à jour 2011 :

L’énergie éolienne a été le premier pôle de production d’électricité en Espagne en mars 2011 en fournissant 21% de la demande. Elle dépasse la production nucléaire (19%) et l’hydraulique (17,3%). Les énergies renouvelables ont couvert 42,2% de la demande en électricité.


Références :


Le dossier du CAS au format PDF.

Autres études intéressantes :


Dossier de l'Université de Standford sur les solutions énergiques pour demain :
Review of solutions to global warming, air pollution, and energy security



8 commentaires:

  1. Ca fait plaisir de lire enfin en FRANCE une étude cohérente et responsable sur l'énergie éolienne. Merci Monsieur Fillon !

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  2. Anonyme21/12/09

    A lire aussi,

    Une tribune dans le journal le Monde du 1er décembre qui est passée plutôt inaperçue, signée Yann Arthus-Bertrand, Paul Neau, et Gilles Lara.

    "Le vent, le bienfaisant, est et sera toujours là pour construire, avec la sobriété et l'efficacité énergétiques, un monde durable."

    http://www.lemonde.fr/le-rechauffement-climatique/article/2009/12/01/l-energie-du-vent-la-bienfaisante-par-yann-arthus-bertrand-paul-neau-gilles-lara_1274705_1270066.html

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  3. Bonjour,

    24pm Ecologie est un site d'information sur l'ecologie au quotidien qui a pour objectif de servir de base d'information au grand public, non specialiste de l'ecologie.

    Nous lancons en janvier 2010 une opération appelee "1000 blogueurs pour l'ecologie".

    Le principe est simple :
    Presenter des autoportraits de ceux qui partagent leur passion pour l'ecologie à travers un blog qu'ils soient generalistes ou specialises, professionnels ou particuliers, tres pointus techniquement parlant ou novice.

    Nous souhaiterions que vous fassiez partie des premiers blogueurs dont les interviews seront publiees avant la campagne de relations publiques que nous lancerons autour de l'operation fin janvier.

    Si l'operation vous interesse, vous pouvez vous connectez et repondre à nos questions sur http://www.24pm.fr/1000-blogueurs

    Cordialement,

    L'equipe de 24pm Ecologie
    http://www.24pm.Fr

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  4. Anonyme26/1/10

    La Grande Bretagne va installer 3500 éoliennes en mer du Nord pour produire 1/3 de ses besoins en électricité.

    "La Couronne britannique a autorisé l'installation de 3500 éoliennes de grande taille sur neuf zones, essentiellement en mer du Nord. D'ici à 2020, ce projet estimé à 85 milliards d'euros pourrait fournir un tiers de la production d'électricité britannique. En France, aucun programme éolien offshore n'a encore vu le jour...."


    Lu sur le site http://www.lefigaro.fr du 08/01/2010

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  5. Pour les prix de production il peut y avoir différence mais on ne peut pas compter sur l'éolien toute la journée et le problème se pose également pour le solaire.

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  6. On ne peut pas non plus compter sur le nucléaire quand 34% du parc est en panne ou quand la canicule met les réacteurs en sur-chauffe comme en juin 2009.... Mais ça n'empêche pas de les utiliser le reste du temps. L'avenir est un l'interconnexion des réseaux avec décentralisation de la production pour profiter du soleil et du vent là ou ils se trouvent.... Au niveau national, il faut développer un mix énergétique capable d'insérer au mieux toutes les ENR (éolien, biomasse, solaire...) en les substituant en priorité aux énergies les plus polluantes : centrales au fioul, nucléaire, gaz ...

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  7. Anonyme4/5/12

    Quelle mauvaise foi c'est incroyable... Je ne sais pas d'où vous tirez vos coûts de production de l'énergie éolienne mais ca me fait bien rire !

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  8. De la mauvaise foi ??... mais ce sont les chiffres que donne Areva dans ces documents :

    http://energie-verte.blogspot.fr/2009/04/nucleaire-pas-rentable.html

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