Entre 34,1 et 35,6 GW de puissance installée en 2028 pour l’éolien terrestre : voici l’un des objectifs de la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) présentée début 2019. Ce document définit la politique énergétique française des 10 prochaines années. Pour atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050, nous avons notamment besoin de revoir nos modes de production d’énergie en faisant la part belle aux énergies renouvelables. L’énergie éolienne est notamment une des filières sur lesquelles les pouvoirs publics comptent pour atteindre leurs objectifs.
Mais savez-vous vraiment comment fonctionne une éolienne ? Et comment se passe l’installation d’un parc éolien ? Quel est l’impact d’une telle installation ? Dans cet article, découvrez tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les éoliennes.
Comment fonctionne une éolienne ?
Une éolienne est un dispositif qui produit de l’énergie à partir de l’énergie cinétique, c’est-à-dire l’énergie du vent. Elle transforme cette dernière en énergie mécanique, transformée ensuite en énergie électrique. Il existe deux types d’éoliennes : les éoliennes à axe horizontal et les éoliennes à axe vertical, mais celles-ci en sont encore à un stade de recherche et développement.
Une éolienne est composée de 3 pales. Celles-ci sont portées par un rotor, installé tout en haut d’un mât vertical. Selon les éoliennes, le mât peut mesurer entre 10 et 100 mètres de haut. Pourquoi le rotor est-il forcément placé en hauteur ? La réponse est très simple : c’est là que le vent est le plus fort et le plus régulier.
L’ensemble du dispositif est fixé au mât grâce à une nacelle, abritant un générateur qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. Un moteur électrique est également présent afin d’orienter la partie supérieure de sorte à ce qu’elle soit face au vent en permanence.
La puissance d’une éolienne varie entre 1 MW et 4 MW pour les éoliennes terrestres et jusqu’à 12 MW pour une éolienne en mer. Elle fonctionne généralement avec une vitesse de vent comprise entre 5 m/s (soit 18 km/h) et 25 m/s (soit 90 km/h). En dessous de cette fourchette, la vitesse est trop faible pour faire tourner l’éolienne. En revanche, si le vent souffle trop fort, l’éolienne est programmée pour que la rotation des pales s’arrête afin de mettre l’appareil en sécurité.
L’énergie éolienne terrestre en France
L’Europe a été un pionnier de la filière éolienne. Elle est maintenant un acteur majeur du secteur, juste derrière l’Asie (Inde et Chine) et l’Amérique du Nord.
Quant à la France, elle fait partie des pays européens qui s’investissent dans le développement de la filière éolienne sur le continent. Fin 2018, la puissance du parc éolien installé en France s’élevait à 15,1 GW. Il s’agissait du 4e parc éolien le plus important d’Europe, derrière l’Allemagne (108 GW), l’Italie (60,8 GW) et l’Espagne (51,9 GW).
Trois régions françaises totalisent plus de 60 % de la production nationale : la région Grand-Est (5,56 TWh), la région Hauts-de-France (5,71 TWh) et la région Occitanie (3,13 TWh). Le parc éolien du pays est presque exclusivement terrestre mais certains parcs éoliens flottants sont en cours de déploiement.
Mais quelle place l’énergie éolienne occupe-t-elle dans la consommation énergétique des Français ? Fin 2018, l’énergie éolienne couvrait 5,5 % des besoins électriques français. En 2017, l’éolien représentait 4,5 % de la production d’énergie en France, soit 24 TWh, soit une progression de 14,8 % par rapport à 2016. Toujours en 2017, la production électrique générée par les éoliennes permettait de couvrir la consommation de 4 800 000 foyers.
La taille moyenne d’un parc éolien installé était de l’ordre de 15 MW en 2017. En termes de machine, la puissance unitaire moyenne d’une éolienne atteint les 2,3 MW.
L’énergie éolienne dans la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie
L’objectif des pouvoirs publics est de décarboner notre mix énergétique pour lutter contre le réchauffement climatique et ses conséquences. Ainsi, les pouvoirs publics visent une neutralité carbone en 2050, c’est-à-dire ne plus émettre davantage de gaz à effet de serre que ce que la planète est capable d’absorber.
Pour ce faire, la France a préparé la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie, un document présentant sa politique énergétique sur 10 ans. Elle a été dévoilée le 25 janvier 2019. Un des objectifs majeurs présentés dans ce document est de doubler la capacité de production d’énergies renouvelables, notamment à travers la croissance de l’éolien terrestre. Ainsi, on voit que le développement de l’énergie éolienne en France découle notamment d’une forte volonté des pouvoirs publics.
Concrètement, quels sont les chiffres ? Les objectifs de la PPE sont d’atteindre 24,6 GW de puissance installée pour l’éolien terrestre en 2023, puis entre 34,1 GW à 35,6 GW d’ici 2028. Des objectifs de croissance ambitieux, qui impliquent donc la création de nouveaux parcs éoliens ou le renouvellement de ceux existants.
Comment se passe l’installation d’un parc éolien terrestre ?
L’installation d’un parc éolien ne se fait pas en un claquement de doigts, loin de là. En effet, il faut d’abord déposer un dossier, après avoir mené de nombreuses études, notamment des études d’impact (impact visuel, impact sonore, impact sur l’écosystème…). Des consultations publiques sont ensuite menées. Enfin, c’est le Préfet qui prend la décision finale.
Quelles sont les grandes étapes pour qu’un projet soit autorisé à voir le jour ? Voici un récapitulatif, pas à pas.
La phase d’études
Avant d’installer un parc éolien, de nombreuses études sont réalisées :
- Une analyse d’opportunité : concertation avec les élus locaux, analyse du potentiel de vent du site, analyse des possibilités de raccordement au réseau électrique
- Les études de faisabilité : avis favorables des communes d’implantation, accords fonciers avec les propriétaires et les exploitants, consultations avec les propriétaires, les locataires et les riverains, expertise paysagère, expertise écologique, expertise acoustique, analyse des contraintes
- Les études de projet : étude d’impact, étude d’incidence environnementale, étude de danger, diagnostic plus approfondi de la ressource vent avec l’installation du mât de mesure, puis choix du gabarit des éoliennes en dernier lieu, selon les spécificités du site et les résultats de la campagne de mesure du vent
Les démarches administratives
Une fois que les études ont été réalisées, les démarches administratives peuvent commencer. Depuis le 1er janvier 2017, cette phase a été simplifiée. En effet, désormais, les demandes d’autorisations sont réunies au sein d’un même dispositif : l’autorisation environnementale unique.
La préfecture organise également une consultation publique afin de sonder les riverains. C’est le préfet qui rend son verdict à ce sujet, après avoir étudié le dossier composé de toutes les études préliminaires et en considérant l’ensemble des avis formulés par les commissions environnementales, paysagères et techniques, ainsi que le public.
Si l’autorisation environnementale unique est obtenue, les travaux peuvent commencer afin de construire le parc éolien.
L’impact des éoliennes sur leur environnement
On parle souvent de l’impact que les éoliennes peuvent avoir sur leur environnement. En réalité, celui-ci est limité, en raison des nombreuses études menées avant la construction d’un parc éolien.
Le paysage
L’installation d’éoliennes a des conséquences sur le paysage. En effet, en raison de leur hauteur, elles le modifient visuellement. C’est pourquoi leur insertion paysagère fait l’objet d’une étude d’impact sur le paysage et le patrimoine. Les autorités font en sorte de limiter au maximum l’impact visuel de l’implantation d’un parc éolien et sont vigilantes à une bonne insertion de celui-ci dans le paysage existant.
La faune et la flore
On reproche aussi souvent à l’éolien d’avoir un impact significatif sur la flore et la faune, notamment sur les oiseaux et les chauves-souris, en raison de collisions. Pourtant, la réglementation actuelle est très stricte : une étude d’impact doit être réalisée avant toute implantation d’un parc éolien. S’il est constaté que l’installation d’éoliennes pourrait avoir un impact sur la faune ou sur la flore, des mesures compensatoires doivent être mises en place.
Par exemple, si la construction du parc éolien détruira une petite partie d’une zone forestière, le développeur du projet sera dans l’obligation de compenser son impact, notamment en replantant une forêt de taille équivalente ou supérieure. Ainsi, l’objectif est de n’avoir aucune perte nette de biodiversité, voir d’aboutir à un gain.
Une fois le parc éolien installé, un suivi régulier de l’impact de l’installation sur son environnement est également effectué. Ce suivi est réglementaire et suit un protocole très strict.
En 2017, la Ligue de Protection des Oiseaux (LPO) a publié une étude qui montre que la mortalité des oiseaux due aux éoliennes est relativement faible, tant que les parcs éoliens ne sont pas implantés dans des zones à forts “enjeux avifaunes”. Les études d’impact visent notamment à vérifier que la zone d’implantation ne rentre pas dans cette catégorie.
La LPO déclare également que l’impact des éoliennes sur les chauves-souris et les oiseaux peut être fortement limité en choisissant bien le lieu d’implantation ou en mettant en oeuvre des “plans de bridage”, c’est-à-dire ralentir ou arrêter les pales aux heures de grand passage d’oiseaux ou de chauves-souris.
Le bruit
Lorsque l’on parle d’éoliennes, certains ont également des craintes au sujet du bruit provoqué par ces appareils. En réalité, une éolienne fait moins de bruit qu’une conversation à voix basse, selon Greenpeace. À 500 mètres de distance, soit la distance minimale imposée par la réglementation française entre une habitation et une éolienne, le bruit est inférieur à 35 décibels en général.
Ainsi, selon un rapport de l’Académie Nationale de Médecine, la nuisance sonore des éoliennes de nouvelles générations ne paraît pas suffisante pour justifier un éloignement de 1 000 mètres.
Le recyclage des éoliennes
La durée de vie d’une éolienne est environ de 20 à 30 ans. Elle s’usera plus vite si le vent est irrégulier. Mais que se passe-t-il une fois qu’elle n’est plus fonctionnelle ?
Le démantèlement d’un parc éolien est prévu dès le dossier initial présenté par le développeur du projet. Ce dernier est responsable du démantèlement, de façon obligatoire. Ainsi, 50 000 € sont bloqués pour chaque éolienne dès le début du projet afin de permettre de financer cette étape. Ces 50 000 € représentent le coût net de démantèlement, soit la différence entre le coût des opérations de démantèlement et la revalorisation des composants de l’éolienne.
En termes de recyclage, une éolienne peut être recyclée en grande partie. En effet, on estime que 85 à 90 % d’une éolienne sont revalorisables. Les pièces métalliques comme le mât et le rotor sont recyclées facilement, notamment grâce à la valeur marchande des composants. Le béton armé des fondations est également recyclé : il est réutilisé dans le secteur de la construction.
En revanche, les pales sont les éléments les plus durs à revaloriser en raison de leur composition, à base de fibres de verre ou de carbone, complexes à recycler. Elles peuvent toutefois êtres broyées et utilisées comme combustible dans des cimenteries, en remplacement de combustible fossile. Les cendres peuvent ensuite servir de matière première dans la fabrication du ciment.
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