Le débat sur l’énergie éolienne porte sur les nuisances et sur les intérêts de l’énergie éolienne.

L’énergie éolienne est exploitée à plusieurs échelles. On peut distinguer le grand éolien ou éolien industriel qui est financé par des collectivités et des grandes entreprises, dans la quasi-totalité des cas, raccordé à un réseau électrique. Il y a aussi le petit éolien, qui est mis en Å“uvre par un individu ou une ferme agricole, en site isolé ou raccordé au réseau.

L’énergie éolienne n’est pas neuve. Moulins dans la région de La Mancha, Espagne.

Aspect environnemental de l’énergie éolienne

L’énergie éolienne est une énergie renouvelable dont le gisement n’est pas épuisable à l’échelle de temps des civilisations humaines.

Elle est considérée comme une énergie propre qui ne produit directement ni dioxyde de carbone, ni dioxyde de soufre, ni mercure, ni fines particules, ou n’importe quel autre type de pollution de l’air ou de l’eau. Elle ne produit pas de déchets radioactifs à vie longue.

Toutefois, du dioxyde de carbone et d’autres types de pollution de l’air et de l’eau sont dégagés lors de l’extraction et de la fabrication des matériaux de construction d’une éolienne (voir énergie grise). A noter cependant qu’en moyenne une éolienne restitue en 2 à 3 mois l’énergie qu’elle a consommé pour sa construction (pour une durée de fonctionnement de 20 ans). Pour un mat d’éolienne de 80 mètres, 800 tonnes d’acier et de béton sont injectées a sa base pour les fondations. Cela est très supérieur (par MWh/an) aux quantités nécessaires à la construction d’une centrale de tout autre type, y compris le nucléaire favorisé par sa très haute densité de puissance.

Il reste à intégrer le coût environnemental du maintien en condition opérationnelle des éoliennes (remplacement des pièces usées, déplacement en véhicule des techniciens de maintenance, etc.), coût actuellement peu sensible car l’essentiel du parc éolien est récent.

Démantèlement

Le démantèlement fait partie intégrante des solutions pour limiter les nuisances de tout moyen industriel en fin de vie.

En ce qui concerne les éoliennes, le démantèlement d’une installation doit comprendre :



le démontage de l’éolienne;

le démontage des équipements annexes;

l’arasement des fondations

le devenir du réseau local de connexion au réseau électrique

En fait, seules les fixations hors sol sont déposées, le béton est recouvert de chailles terre et d’herbe. Cette dernière étape ne laisse aucune trace significative sur le site. Les estimations du coût du démantèlement d’éoliennes devenues obsolètes montrent que ce coût est inférieur à celui rapporté par la vente de la « ferraille Â» des tours et autres composants

Nuisance sonore

Selon une recommandation aux pouvoirs publics de l’Académie de Médecine, le risque bruit implique de ne pas construire d’éolienne de 2,5 MW à moins de 400 m d’habitations : « Il peut avoir un impact réel et jusqu’ici méconnu, sur la santé de l’homme, et par ailleurs, à des intensités modérés, le bruit peut entraîner des réactions de stress, perturber le sommeil et retentir sur l’état général Â». Cependant, ce rapport applique plus un principe de précaution sans fondement scientifique, car le bruit d’une éolienne n’est pas lié à sa puissance nominale. C’est pourquoi des expertises acoustiques sont systématiquement réalisées dans le cadre d’une étude d’impact environnementale.

En Australie, en mars 2005, le Dr. Foster dit avoir répertorié une centaine de personnes victimes de nuisances dues aux éoliennes.

Une éolienne produit un bruit de 55 dBA au pied de sa tour, ce qui correspond à l’ambiance sonore d’un bureau. Ce niveau sonore est en général considéré comme acceptable. La réglementation française ne se base pas sur le bruit intrinsèque mais sur la notion d’émergence sonore, c’est-à-dire la différence entre le niveau sonore ambiant et celui-ci plus celui des éoliennes. Il s’agit de rester en deçà de 5 dBA le jour et 3 dBA la nuit, ce quelle que soit la vitesse du vent. Une nouvelle réglementation vient renforcer ce critère, en introduisant la notion d’émergence spectrale, avec des niveaux d’émergences à respecter par fréquence (7 dB à 125 Hz et 250 Hz, 5 dB entre 500 Hz et 4000Hz). Cela en fait une des réglementations les plus strictes en Europe.

Risque d’accident éolien

Les éoliennes présentent des risques d’accidents : un fort vent est susceptible de rompre les structures des éoliennes. En 2000, la rupture d’hélices au parc de Burgos a envoyé des débris tournoyer à plusieurs centaines de mètres.

La majorité des accidents connus sont liés à l’utilisation de matériels d’occasion, ou manquant de retour d’expérience, risque inhérent à toute technologie émergente. Les éoliennes aujourd’hui installées bénéficient de certifications réalisées par des organismes indépendants, et sont construites sous contrôle qualité sévère, réduisant significativement les risques de rupture du matériel. Dans le monde, personne n’a encore jamais été reconnu victime d’un accident éolien.

Esthétique

Comparativement aux premiers parcs éoliens, très denses, les nouveaux parcs voient leurs éoliennes plus espacées, celles-ci étant de plus grande taille et puissance. Ils ont donc perdu leur aspect surpeuplé.

Les éoliennes peuvent être disposées le long des autoroutes, ce qui réduit significativement les soucis d’esthétique.

Par ailleurs, selon un sondage de novembre 2003 commandé par la région Languedoc-Roussillon à l’Institut CSA, «Les touristes acceptent bien les éoliennes : 92% des touristes interrogés sur 25 sites en pleine période touristique considèrent l’utilisation des éoliennes comme « une bonne chose Â». Seulement 16% estiment qu’elles « dégradent le paysage dans lequel elles sont implantées Â». Les touristes interrogés dans des sites où existent des éoliennes ou qui en ont vu sont nettement plus favorables aux éoliennes que ceux qui n’en ont pas vu.»

Les opposants anti-éoliens brandissent souvent le spectre d’une dévaluation de l’immobilier (20% de baisse selon eux), mais cette affirmation n’est étayée par aucune étude. L’état des connaissances sur ce domaine est assez limité, mais les quelques études disponibles en France et à l’étranger ne font pas état de telles diminutions. L’évolution des prix est surtout liée à celle du marché immobilier, et l’influence - non prouvée - d’un parc éolien est largement absorbée par la pression foncière.

Un récent sondage réalisé par l’institut LH2 en septembre 2007 indique que 90% des français sont favorables au développement de cette énergie.

Impact des installations

On peut parler du manque d’étude d’impacts :



Les projets sont parfois initiés sans consultations publiques ou avant l’évaluation des problèmes qu’ils peuvent générer.

Localisation inappropriée

Interférence potentielle avec les radars militaires dans le cadre de la détection d’un aéronef volant à basse altitude ou pour les radars météorologiques pour la détection de la précipitation. En effet, les éoliennes constituent un obstacle à la propagation de l’onde. Selon la proximité et la densité du parc d’éoliennes, ceci peut constituer un blocage majeur à basse altitude donnant une zone d’ombre dans les données. De plus, comme les pales sont en rotation, le radar note leur vitesse de déplacement et le traitement des données par filtrage Doppler ne peut les différencier d’une cible en mouvement.

Encombrement des éoliennes

La surface au sol nécessaire pour produire une part importante des besoins énergétiques d’un pays à partir de l’énergie éolienne est sujette à débat.

Les éoliennes actuelles nécessitent une importante surface au sol, imposée par la rotation nécessaire en fonction de la direction du vent, par la taille des pales, par l’interférence entre éoliennes voisines sur le flux de vent, par mesure de sécurité en cas de chute.

Les éoliennes actuelles permettent dans le meilleur des cas une densité de 10 MW/km², soit 10 W/m² ; en pratique, la moyenne est de l’ordre de 0,5 W/m². Les éoliennes à turbine, à l’état de prototype en 2006, sont destinées à fonctionner posées sur des toitures de bâtiment et n’occuperont donc pas d’espace destiné à d’autres usages.

L’énergie produite est de l’ordre de 20GWh/km² pour les sites bien ventés. En considérant 25 000 km² de surface (soit 5% du territoire métropolitain), le potentiel de production française serait de l’ordre de 500 TWh selon cette source. 20 GWh/km²/an représentent 4 à 5 éoliennes de 2 MW par km², laissant 99% de la surface libre d’accès et disponible, par exemple, pour des champs ou des forêts. A titre de comparaison, une centrale solaire photovoltaïque a une production, dans un site très ensoleillé (Portugal ou sud de l’Espagne), de l’ordre de 40 à 50 GWh/km²/an. Mais dans ce cas 100% de la surface est utilisée.

Capacités de production

Les projections de l’EWEAprévoient une production de 425 TWh/an pour 2020 dans l’UE25, et un potentiel de 3 000 TWh au niveau mondial, avec un doublement prévisible de la production par unité de surface au sol. Cela correspond à 12% de la demande électrique mondiale, sur la base d’une hausse de 66% de la demande.

Le GWEC prévoit 3 scénarios, “référence”, “modéré”, “avancé”, prévoyant une production en 2020 respectivement de 566 TWh, 1 375 TWh et 2 632 TWh.

Aspect ornithologique

Plusieurs études sur les éoliennes montrent que le nombre d’oiseaux tués par les éoliennes est négligeable par rapport au nombre qui meurt en raison d’autres activités humaines. Par exemple, au Royaume-Uni, où il y a quelques centaines d’éoliennes, il y a environ chaque année un oiseau tué par une éolienne et 10 millions par les voitures. Une autre étude suggère que les oiseaux migrateurs s’adaptent aux obstacles ; ces oiseaux qui ne modifient pas leur route et continuent à voler à travers un parc éolien seraient capables d’éviter les pales, du moins dans les conditions de l’étude (vent faible et en journée). Au Royaume-Uni, la Royal Society for the Protection of Birds a ainsi conclu que :

« Les preuves disponibles suggèrent que des parcs éoliens correctement positionnés ne représentent pas un danger significatif pour les oiseaux. Â»

Selon la Ligue pour la protection des oiseaux, aux exceptions documentées du vanneau huppé, du chevalier gambette et de la barge à queue noire, de nombreuses espèces semblent pouvoir utiliser l’espace proche des parcs éoliens pour nicher.

Insertion dans le réseau électrique

Besoins des éoliennes vis-à-vis du réseau électrique

Le raccordement d’éoliennes au réseau global de distribution électrique (sans stockage local de l’énergie) nécessite, comme pour les autres centrales de production électrique, des lignes haute tension. La concentration des éoliennes en parc terrestres, côtiers ou maritimes correspond à une logique de centralisation de l’offre de courant, à contre-courant de la vision souvent évoquée d’une production décentralisée.

Fin 2006, un bulletin électronique de l’Ambassade de France en Allemagne indique que la production éolienne nécessite l’installation de 850 km de câbles d’ici 2015 et 1 950 km d’ici 2020. Par ailleurs, des oppositions locales (syndrome NIMBY) à la construction de lignes en bord de mer conduisent à enterrer les câbles, ce qui entraînerait un doublement du montant de la facture d’électricité des clients industriels.

Le gestionnaire du réseau électrique français (RTE), estime que l’intégration de l’électricité éolienne dans le réseau actuel est possible sans difficultés majeures à hauteur de 10 à 15 GW, en particulier grâce à la présence en France de 3 gisements de vent indépendants, qui permettront un lissage de la production bien meilleur qu’en Allemagne ou au Danemark.

Rendement des éoliennes

Les éoliennes sont caractérisées par leur rendement en fonction de la vitesse du vent. Les éoliennes actuelles présentent une courbe plafonnée et limitée à des vents de moins de 90 km/h.

Les éoliennes en cours de développement sont conçues pour fonctionner avec des vents dépassant les 200 km/h et produire une quantité d’énergie proportionnelle à la vitesse du vent sur la totalité de la plage de fonctionnement.

L’Ademe a commandé un rapport à la société Climpact. Les résultats de ce rapport indiquent que par les effets du réchauffement climatique, les vents servant à la production éolienne d’énergie devraient diminuer de près de 10 % d’ici à 2100.

Intermittence du vent

Le vent est une ressource aléatoire. Les éoliennes produisent donc de l’électricité de façon intermittente sur un réseau électrique. En raison des difficultés du stockage d’énergie, il est difficile d’assurer une production d’électricité pendant une période sans vent.

L’Allemagne, qui a significativement investi dans l’énergie éolienne, peut rencontrer des difficultés : son réseau éolien, bien que réparti sur tout son territoire, et donc affranchi d’effets purement locaux, peut passer de 0 à 100% de ses capacités en l’espace de quelques jours (par exemple sur le réseau E-on ). Lors de la canicule de 2003, la capacité des éoliennes est tombée à moins de 10% de sa valeur nominale . Au cours de la canicule de l’été 2003, l’Allemagne a dû importer une quantité d’électricité équivalente à deux tranches nucléaires de l’ordre de 1 000 MW. Le même phénomème s’est observé durant la vague de chaleur nord-américaine de 2006 ((en) 2006 North American heat wave) ; la production réelle des 2 500 MW de capacités théoriques de production d’énergie éolienne de Californie était inférieure à 5% de cette valeur lors des pics de demande.

La complémentarité des énergies dans un réseau de production pourrait atténuer ce problème, mais la panne d’électricité du 4 Novembre 2006 qui a privé d’électricité des dizaines de millions d’Européens est partie d’Allemagne. L’éolien est mis en cause dans cette panne, plus pour des déconnexions et reconnections automatiques ’sauvages’ en raison de la chute de la fréquence du réseau vers les 49 Hz qu’en raison de variations de production due au vent.

Moyens de stockage de l’électricité éolienne

Pour pallier ce problème d’intermittence du vent, il existe de nombreuses façons de stocker de l’électricité, avec des coûts et des rendements très variables : hydraulique, hydrogène, air comprimé, batteries, volants d’inertie, etc…

Voir le paragraphe « Le stockage Â», ci-dessus.

Aspect économique

Si une comparaison des coûts était faite sur la base des coûts réels de production, l’énergie éolienne pourrait être compétitive dans de nombreux cas. Si le coût complet (environnement, santé, etc.) est pris en compte, l’énergie éolienne pourrait être compétitive dans la plupart des cas. De plus, les coûts de l’énergie éolienne diminuent constamment grâce au développement de la technologie et aux économies d’échelle.

Le kWh éolien, produit dans de bonnes conditions, peut aujourd’hui se vendre autour de 5 à 7 cents (centimes de dollars).

Selon l’association européenne de l’énergie éolienne (EWEA - European Wind Energy Association), le coût du kWh produit était de 8,8 c€ au milieu des années 80 pour une turbine de 95 kW, il est actuellement de 4,1 c€ pour une turbine de 1000 kW, et devrait se situer à 3,1 c€/kWh en 2010. Le coût en 2006 du gaz naturel est de 4,5 c€/kWh, celui du fioul domestique de 6,5 c€/kWh, celui du propane de 9,3 c€ (À noter que la tendance sur les énergies fossiles est à la hausse constante, entre 5,4% et 11,5% par an - moyenne 8,6% sur les 15 dernières années pour le pétrole).

La projection à 2020 de l’EWEA prévoit un coût de l’éolien ramené à 2,45 c€/kWh.

En France, l’électricité produite par les éoliennes est largement subventionnée par l’État ; les promoteurs sont assurés d’un retour sur investissement même dans les sites les plus mal choisis.

Construction

Les questions caractéristiques liées à la construction d’éoliennes sont



Production des éoliennes et des pièces mécaniques

Distribution des redevances

Évaluation de l’impact sur l’environnement (notamment en terme d’érosion des sols et d’impact sur les forêts)

Associations intervenant dans le débat sur l’énergie éolienne

De très nombreuses associations soutiennent le développement de l’énergie éolienne : Suisse-Eole en Suisse, Planète éolienne et France énergie éolienne en France, Avel Pen Ar Bed en Bretagne et de nombreuses autres associations locales.

Des opposants se sont organisés sous forme d’associations, la fédération Vent de Colère ! regoupe plus de 300 de ces associations.

Au Québec, le groupe Éole-Prudence réunit les citoyens en faveur des parcs éoliens communautaires, installés à bonne distance des zones habitées.

Opinion publique

Selon un sondage Louis Harris publié le 28 avril 2005, 91% des Français se déclarent favorables à l’énergie éolienne.

Notes

Les partisans des énergies renouvelables voient dans le mix-énergétique combinant éolien, solaire et géothermie, dans le stockage de l’énergie et les économies d’énergie une solution pour pallier les problèmes d’intermittence de l’éolien.

Les pays les plus dépendants de l’énergie éolienne (Allemagne, Danemark, etc.) pallient l’intermittence avec l’énergie thermique et avec l’importation d’électricité produite par d’autres pays, notamment l’électro-nucléaire français. Le Danemark est le pays où l’énergie éolienne est la plus développée, mais ses émissions de CO₂ par Kwh sont une des plus élevés d’europe. La production d’électricité se fait essentiellement par le biais des centrales thermiques au charbon, qui émettent de très gros volumes de CO₂ ; Certains y voient là que l’éolien augmente le CO₂, sauf à lui associer un parc de barrages permettant le pompage massif en heures creuses, mais tous les sites viables des pays développés sont déjà équipés pour passer les pointes de consommation: il n’y en a déjà pas assez.

La France importe plus d’électricité d’Allemagne qu’elle n’en exporte : 9 541 GWh exportés vers l’Allemagne contre 15 032 GWh importés en 2006. (Statistiques de l’énergie électrique en France - RTE/EDF 2006) Ce pays continue à construire et à renforcer son parc éolien, + 2 000 MW installés en 2006. Le gouvernement allemand a annoncé début 2007 une accélération du démantèlement des centrales nucléaires les plus vétustes.

Le Danemark a stoppé le développement de son éolien pour les causes ci-dessus et recherche des solutions de stockage.

La situation actuelle de l’Allemagne serait catastrophique si la France avait, elle aussi, développé son éolien au lieu de nucléaire: Qui fournirait de l’électricité à ces deux pays en période de non-vent? Se reposer sur des voisins suréquipés n’est pas une démonstration valable pour valider le gros éolien: Ce dernier DOIT trouver des solutions de stockage massif d’énergie sous peine de rester marginal dans l’approvisionnement du pays (actuellement il plafonne vers 4% en Allemagne).

Les projections du “Scénario énergétique tendanciel à 2030 pour la France - DGEMP-OE(2004) - synthèse des travaux réalisés en 2004 par l’Observatoire de l’énergie de la Direction générale de l’énergie et des matières premières” s’appuie sur le respect par la France en 2010 du critère de 21% d’énergie renouvelable dans le mix énergétique. Dans ce cadre, ce scénario propose en 2030 une production annuelle brute de 43 TWh pour l’éolien et le solaire (pour une puissance de 19 GW nette installée). Cette puissance peut être comparée dans le même scénario à la prévision d’une production annuelle de 409 TWh en 2030 pour le nucléaire (puissance de 51 GW installée), correspondant à la fermeture des centrales actuelles après 40 ans de durée de vie et la construction de 2 EPR par an à partir de 2020.