« LE DEVELOPPEMENT DES ENERGIES RENOUVELABLES …

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DANS LES BOUCHES-DU-RHONE »
M. ROGER MONGEREAU
Energie : du grec
: faculté que possède un système de corps à fournir un travail mécanique ou son
équivalent.
PREAMBULE
En décembre 2003, le Conseil général des Bouches-du-Rhône a adopté une politique publique
« énergie ». Ce document traduit la volonté de la collectivité de mieux intégrer le concept de
développement durable et de contribuer à la protection de l'environnement, notamment en
luttant contre le changement climatique inhérent à l'émission de gaz à effet de serre dans
l'atmosphère.
L'utilisation rationnelle de l'énergie et la maîtrise de la demande en électricité s'inscrivent
dans les grands objectifs de cette politique publique départementale.
Un rapport intitulé : « La politique énergétique du département » rédigé par M. Y. ISOARD a
été présenté en 2005. Bien des choses ont évolué depuis, il est apparu urgent au Conseil
Général des Bouches-du-Rhône dactualiser ce rapport en laxant sur les énergies
renouvelables et leur implantation dans le département.
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INTRODUCTION
Jusqu'au milieu du 19ème siècle, la force motrice était essentiellement la force animale, la
force de leau ou du vent, et le bois la source majeure de combustible. Lapparition de la
machine à vapeur fut le point de départ vers la société industrielle et la recherche de sources
dénergie pour assurer le développement économique. Le charbon du début du 20ème siècle
fut supplanté par le pétrole qui est devenu le sang de léconomie car laval constitué par la
pétrochimie est énorme. On utilise la tonne équivalent pétrole (Tep) pour chiffrer les
dépenses dénergie. Le développement et lindustrialisation dun pays sont tributaires de son
accès aux sources dénergie.
Pour faire fonctionner léconomie dun pays industrialisé, il faut disposer de ressources
énergétiques et (ou) en sécuriser la disponibilité. Cest un enjeu majeur de plus en plus
essentiel depuis la 2 ème
guerre mondiale (cf. la conférence de Téhéran 1943).
Les zones de consommation ne recouvrent pas les zones de production, par suite la
possession et lexploitation des ressources énergétiques sont le ferment des affrontements et
dictent actuellement la géopolitique. Il reste préférable dacheter sur le marché une énergie
bon marché que de développer une énergie nationale chère. Doù limportance stratégique du
terminal de Fos.
Le déclin de sources comme le pétrole amènera inéluctablement des changements profonds
dans les rapports internationaux du fait de la perte dinfluence des pays producteurs. La
diversification de la nature des sources dénergie et de leur géographie est devenue
indispensable.
Notre production dénergie est fondée presque exclusivement sur la création de chaleur et la
transformation de celle-ci.
On peut distinguer trois usages majeurs des sources dénergie. (Fig1) :
-Lénergie utilisée pour faire fonctionner les sites de production et de services (industries…).
-Les usages domestiques (chauffage, ménager, etc.).
-Les transports.
La prise de conscience de la disponibilité éphémère du pétrole et lexpansion des gaz à effet
de serre ont conduit à considérer deux facteurs essentiels dans la gestion des ressources :
-Lefficacité énergétique.
-Le changement climatique.
Que lon peut raccourcir avec « consommer mieux et moins ».
Rappelons que le marché de lénergie est totalement ouvert à la concurrence depuis le 1 er
juillet 2007.
Selon lINSEE, la consommation dénergie en France décroit faiblement. Ceci est vrai
également en PACA pour 2008 et 2009 (Source ADEME), le transport, lhabitat et lindustrie
se partageant équitablement. La région PACA consomme plus quelle ne produit.
Par contre la consommation délectricité a augmenté de 5;5 % en 2010 en partie à cause du
froid.
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La consommation d'électricité a franchi pour la première fois le cap des 500 térawatts heures
(TWh) en 2010
I Les combustibles fossiles Pétrole
Gaz
Charbon
Le soleil
L’eau
Les végétaux
La géothermie
L’Hydrogène
En fait lhydrogène nest pas vraiment une source dénergie renouvelable mais le nombre de
travaux et dapplications y faisant référence est important.
On ne peut pas considérer le potentiel énergétique du département sans le placer dans le
cadre international et national, examiner pour chaque type dénergie renouvelable les textes
réglementaires puis les possibilités locales.
On examinera le bilan énergétique de la France et la répartition des sources dénergie.
Après un rapide tour dhorizon des ressources fossiles et du nucléaire, nous examinerons les
énergies renouvelables et plus particulièrement leur implantation dans le département. Enfin
nous verrons quelle peut être la politique du département.
I- LES COMBUSTIBLES FOSSILES
Les graphiques suivants (Fig.3-6) montrent que les approvisionnements et les consommations
mondiales ne cessent de croître et sont toujours axés sur le pétrole. Peu de pays ont une
balance excédentaire (Fig6). On notera la part importante tenue par le charbon. Bien que
lépuisement des ressources de ce type soit inéluctable, la pénurie nest pas immédiate.
Le nombre dannées dexploitation à partir des ressources prouvées est encore assez grand.
(47 ans pour le pétrole, 60 ans pour le gaz et 160 ans pour le charbon.).
En ce qui concerne la France, sa situation est tout à fait particulière du fait de la part
majeure de lélectricité dorigine nucléaire (Fig. 7) et la part croissante des énergies
alternatives (Fig8).
Dans notre région, lindustrie, lhabitat et les transports se partagent à peu prés
équitablement une consommation majoritairement axée sur les produits pétroliers (Fig9).
I-1 Le Pétrole
Les réserves prouvées sont 135 millions de barils (1 baril = 159 litres).
Il est difficile à remplacer dans les transports (aériens, terrestres, maritimes …).
Lessence et le gazole seront difficilement remplaçables dans un proche avenir. Le parc
auto/camion est équipé de moteurs classiques ce qui rend captive la demande à moyen terme.
Le réseau de distribution est structuré.
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La France est un pays de transit pour les camions, cest aussi le parc auto le plus important
dEurope.
Les recherches se poursuivent dans le domaine des véhicules hybrides, des voitures
électriques, des biocarburants, des véhicules à gaz ; les voitures électriques sont utilisées
dans les centre- ville comme à Aix.
Nota (qui se souvient des camions électriques Sovel et des gazogènes ?)
Cest dans les transports aériens que le kérosène sera le plus difficile à remplacer,
apparemment il nexiste pas de produit de substitution ou dadjuvant.
Les pétroliers exploitent tout ce quils peuvent et explorent des régions comme lArctique qui
semble en recéler suffisamment pour que la Russie, le Canada, la Norvège et les USA se
disputent les limites territoriales. Les pétroliers recherchent et exploitent des champs
pétrolifères en eau profonde et on fore de plus en plus profond. LAtlantique Sud semble être
un nouveau Moyen Orient avec des gisements énormes au Brésil. LAngola fournit 240 000
barils par jour dun brut dexcellente qualité. On exploite les schistes bitumineux par
fracturation hydraulique et thermique, les anciens puits de charbon par liquéfaction.
I-2 Le Charbon
Cest le plus polluant mais il nest pas cher. Les centrales au charbon sont en projet un peu
partout (USA, Allemagne) La technologie évolue et on opère un captage et stockage du CO2.
Poweo a un projet de centrale thermique au charbon propre au Havre. Un atout du charbon
est sa carbochimie qui est bien connue. Le charbon, leau et loxygène alimentent un
gazéificateur à haute pression où le charbon est converti en un gaz, le syngas, constitué de
CO et dH2. le syngas est mélangé à de la vapeur deau pour former H2 et CO2.
Le captage et le stockage du CO2 fait lobjet de plusieurs études et des solutions existent mais
leur coût est élevé, la volonté de réalisation est moins évidente.
I-3 Le Gaz
Les ressources prouvées sont denviron 180 TM 3 soit 180.10
12 M
producteur la Russie). On exploite aussi les gaz dits non
conventionnels comme le gaz de houille (celui responsable des coups de grisou) et le gaz de
schiste (1 er
producteur les USA). Le gaz est abondant et moins cher que le pétrole.
On note une très forte demande de permis dexploration dans le Sud-est. Ces permis
concernent le gaz de schiste (gaz non conventionnel).
Total estime avoir identifié à Montélimar un site « à haut potentiel » en terme de gaz de
schiste. Le pétrolier donne une première estimation des volumes de gaz susceptibles d'être
présents sur son permis.
Suite à une décision ministérielle, tout est en suspens concernant la prospection et (ou)
lexploitation du gaz de schiste.
Il y a 14 centrales thermiques en France. Ce parc est vieillissant. De nouvelles centrales
comme celle à cycle combiné au gaz naturel sont mises en service (Pont/Sambre, Toul.).
Dans le département, la centrale de Gardanne est une centrale au charbon à combustion en
lit fluidisé. La centrale de Ponteau Martigues est une centrale au fuel lourd qui est mise en
service lorsque des pics de consommation se produisent.
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II- LE NUCLEAIRE
La France possède un parc important de centrales nucléaires (58). Cest le résultat de la
volonté politique de saffranchir de la dépendance extérieure après le choc pétrolier de 1973.
Dun point de vue plus global, le nucléaire alterne les succès et les revers car la catastrophe
de Tchernobyl a profondément marqué les esprits. La plupart des réacteurs en service dans le
monde sont du type EPR (voir Annexe1). Plusieurs centrales sont en projet dans le monde et
la Russie vient den construire une flottante destinée au grand Nord. La DCNS a un projet
similaire !
La technologie évolue vers des réacteurs modulaires à lit de billes.
Lavantage du nucléaire est la non émission de CO2, par contre la gestion des déchets et le
rejet deau chaude sont de gros problèmes. Le coût de la construction et du démantèlement
est énorme.
Les centrales nucléaires actuellement en service en France arriveront en fin dexploitation
aux alentours de 2020. Il est possible :
Soit de prolonger le parc nucléaire.
Soit de remplacer les centrales par dautres énergies (abandon du nucléaire).
Soit de renouveler le parc nucléaire.
Lélectricité nucléaire nest pas chère et labandon rapide du nucléaire reviendrait à
augmenter le prix de lénergie dans les mêmes proportions que le choc pétrolier des années
70.
Il ny a pas de centrale nucléaire dans la région.
En matière électrique la France est largement autosuffisante grâce au nucléaire. La France
exporte 15 milliards de KWh. La région PACA est très déficitaire en électricité et fortement
importatrice.
La Commission de régulation de l'énergie (CRE) est une autorité administrative indépendante
française, créée le 24 mars 2000 et chargée de veiller au bon fonctionnement du marché de
l'énergie et d'arbitrer les différends entre les utilisateurs et les divers exploitants. Sa
compétence de régulateur s'étend aux marchés du gaz et de l'électricité.
En ce qui concerne la consommation, le bilan 2008 de lObservatoire Régional de lénergie
PACA montre une diminution de la consommation du charbon et du gaz mais une
augmentation de celle du fioul. Globalement la consommation «énergie » diminue.
III- LES ENERGIES RENOUVELABLES
Selon un rapport de lEREC (European Renewable Energy Council) on pourrait arriver en
2050 à une production dénergie presque totalement renouvelable avec 31 % déolien, 27 %
de photovoltaïque, 12 % de géothermie 10 % de biomasse, 9 % dhydroélectricité.
1- La volonté politique
Les énergies renouvelables font partie des axes majeurs de la politique énergétique
française. La France sest fixé lobjectif de 23 % dénergies renouvelables en 2020 en
espérant passer de 5000MW (1.5 % de la production délectricité) à 25000MW.
L'énergie produite issue des énergies renouvelables devrait ainsi croître de 50% d'ici 2012, et
de 120% d'ici 2020. Pour ce faire, toutes les sources vont ainsi être sollicitées en France : 10
Mtep supplémentaires pour la chaleur (bois, solaire thermique, pompe à chaleur,
géothermie), et un peu plus de 3 Mtep grâce aux agrocarburants et 7 Mtep pour l'électricité
(éolien, solaire, hydraulique) dont 1,2 Mtep supplémentaires pour la biomasse soit 2.300 MW
en 2020 (contre 350 MW en 2006).
La loi de programmation relative à la mise en oeuvre du Grenelle de lenvironnement (loi du
3 aout 2009) a été promulguée pour réaliser les 273 engagements pris lors du Grenelle de
lenvironnement.
Le premier secteur concerné est celui du bâtiment avec lapparition de nouvelles normes
(HQE Haute Qualité Environnementale). Dans le domaine des transports, il sagit de réduire
de 20% les émissions de CO2. Les pouvoirs publics agissent sur deux leviers : le durcissement
des normes dans le bâtiment et les incitations financières.
La loi portant engagement national pour lenvironnement, dite Grenelle 2, vient dêtre
promulguée le 12 juillet 2010. Elle décline, thème par thème, les objectifs entérinés par le
premier volet législatif du Grenelle Environnement (loi Grenelle 1). Cest un texte
dapplication, de territorialisation et de mise en œuvre de six chantiers majeurs : le bâtiment
et l’urbanisme, les transports, l’énergie, la biodiversité, les risques, la gouvernance.
Le Plan Climat Energie Territorial (PCET) est un projet territorial de développement durable
dont la finalité première est la lutte contre le changement climatique et la réduction des gaz à
effet de serre. (voir Annexe 2)
Institué par le Plan Climat national et repris par la loi Grenelle 1 et le projet de loi Grenelle
2, il constitue un cadre dengagement pour le territoire.
Le PCET vise deux objectifs :
l’atténuation, il sagit de limiter limpact du territoire sur le climat en réduisant les
émissions de gaz à effet de serre (GES) dans la perspective du facteur 4 (diviser par 4
ces émissions dici 2050) ;
l’adaptation, il sagit de réduire la vulnérabilité du territoire puisquil est désormais
établi que les impacts du changement climatique ne pourront plus être intégralement
évités.
Parmi les objectifs, on trouve : lamélioration de lefficacité énergétique et lambition
de porter à 20% la part des énergies renouvelables dans la consommation dénergie.
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En ce qui concerne lénergie et le climat un schéma régional du climat, de lair et de
lénergie (SRCAE) doit être produit avant un an par le préfet de région après consultation
des collectivités territoriales concernées et de leurs groupements (art. 68).
Il fixe des objectifs de maîtrise de lénergie (à lhorizon 2020 et 2050).
Il fixe par zones géographiques, « les objectifs qualitatifs et quantitatifs à atteindre en
matière de valorisation du potentiel énergétique terrestre, renouvelable et de
récupération et en matière de mise en œuvre de techniques performantes d'efficacité
énergétique telles que les unités de cogénération, notamment alimentées à partir de
biomasse, conformément aux objectifs issus de la législation européenne relative à
l'énergie et au climat.
Un « comité de suivi des énergies renouvelables » est créé, au sein du Conseil
supérieur de l'énergie, pour « évaluer la progression vers lobjectif de 23 %
d'énergies renouvelables dans la consommation d'énergie finale en 2020 » (art 84).
Les gestionnaires des réseaux publics de transport et de distribution délectricité
voient (art. 71) leurs missions élargies aux mers territoriales, plateau continental et
zone économique maritime pour le raccordement aux réseaux publics terrestres qu'ils
exploitent.
Ils doivent élaborer un schéma régional de raccordement au réseau des énergies
renouvelables, à faire approuver par le préfet dans les 6 mois suivant l'établissement
du SRCAE. « Les capacités daccueil de la production prévues dans le schéma
régional de raccordement au réseau des énergies renouvelables sont réservées
pendant une période de dix ans au bénéfice des installations de production
délectricité à partir de sources d'énergie renouvelable ». (art. 71) ;
Les collectivités peuvent dans certaines conditions prolonger une DSP (délégation de service
public), et classer (pour 30 ans au maximum, et après avis de la commission consultative des
services publics locaux) un réseau de distribution de chaleur et de froid existant ou à créer
situé sur son territoire, lorsquil est alimenté à plus de 50 % par une énergie renouvelable ou
de récupération, quun comptage des quantités dénergie livrées par point de livraison est
assuré et que léquilibre financier de lopération pendant la période damortissement des
installations est assuré au vu des besoins à satisfaire, de la pérennité de la ressource en
énergie renouvelable ou de récupération, et compte tenu des conditions tarifaires prévisibles.
Les réseaux existants font lobjet d'un audit énergétique examinant les possibilités
d'amélioration de leur efficacité énergétique. » (Art 85). Les collectivités doivent veiller à la
bonne coordination des différents plans de développement des réseaux dénergie et peuvent
obliger certains bâtiments très énergivores, neufs ou en rénovation lourde à se raccorder au
réseau (dans les zones délimitées par le ou les périmètres de développement prioritaire). Un
décret en Conseil d'État doit préciser certaines conditions d'application du texte (contrôle,
évaluation, seuils de décision et
A certaines conditions, les Départements, Régions et EPCI, sur leurs territoires,
peuvent aménager, exploiter, faire aménager et faire exploiter des installations de
production délectricité en bénéficiant de l'obligation d'achat de lélectricité 50, dans
un délai maximum fixé par la loi (art 88).
De même pour toute personne morale (quelle que soit la mission pour laquelle elle a
été constituée) peut exploiter une installation de production délectricité utilisant
lénergie radiative du soleil dont les générateurs sont fixés ou intégrés aux bâtiments
dont elle est propriétaire, en bénéficiant de l'obligation d'achat de lélectricité, qui est
par ailleurs élargie à « lénergie marine, lénergie solaire, thermique ou lénergie
géothermique ou hydrothermique ».
Les installations dont la puissance installée par site de production est inférieure ou
égale à un seuil, dépendant du type dénergie utilisée et fixé par décret en Conseil
d'État, sont réputées autorisées d'office au titre de larticle 7 ». Les moulins à vent ou
à eau réhabilités pour la production délectricité peuvent demander à vendre leur
courant au réseau public électrique (art 89).
l’ADEME développe, sur les programmes principaux de recherche, des « feuilles de
route », exercices de prospective réalisés avec lappui dexperts de la recherche
publique et de lindustrie afin de définir des « visions communes » de déploiement
technologique, compte tenu des contraintes et des enjeux.
Du coté Région un accord cadre Etat Région a été signé en vue de :
- Maitriser la demande énergétique et développer les énergies renouvelables (99.2 MEuros)
- Fonder le développement local sur des modes de consommation et de production durables
Le tableau de lObservatoire de léconomie de lénergie et des matières premières distingue :
- Les énergies renouvelables pour la production primaire électrique, léolien, le solaire
photovoltaïque et lhydraulique (hors pompage).
- Les énergies renouvelables pour la production primaire thermique : bois-énergie, solaire
thermique, pompes à chaleur, biocarburants, biogaz, géothermie, déchets...
2- L’éolien
2.1 Principe
Les moulins à vent qui ont été inventés par les Perses faisaient partie du paysage provençal
puis ils se sont arrêtés les uns après les autres, seules subsistaient quelques éoliennes de
pompage de leau. Apparaissent maintenant les éoliennes génératrices délectricité. Le
principe est simple, il est celui des moulins, des avions à hélice ou des girandoles denfant :
lair vient frapper une pale dhélice convenablement dessinée, elle se met à tourner et cette
rotation se transforme en énergie mécanique qui fait tourner un générateur délectricité. La
puissance fournie varie comme le cube de la vitesse du vent (Fig10).
On peut distinguer :
Les éoliennes à axe horizontal (monopales, bipales, tripales) et les éoliennes à axe vertical.
On peut aussi distinguer les éoliennes domestiques des éoliennes de plus grande taille.
Une éolienne classique terrestre pèse environ 250 tonnes et son hélice mesure de 80 à 100 m
de diamètre, tournant à 8-20 tours/min pour produire 2-3MW.
Les éoliennes géantes ont un mât de 120m pour 6m de diamètre et supportent une nacelle de
plus de 200 tonnes équipée de trois pales de 60m de long formant une hélice de 120 tonnes,
elles sont implantées en offshore et sont plus puissantes (5MW). Le vent est en effet plus fort
en altitude.
La puissance installée au niveau mondial est en croissance exponentielle. (Fig.11)
10/42
LAllemagne est leader en Europe avec plus de 25GW installés. Le Danemark a
volontairement privilégié ce mode de production et a imposé son modèle déolienne tripale
Vestas.
Ce pays sest résolument tourné vers limplantation offshore. La multiplication des
grandes installations pose le problème délicat de la recherche de sites terrestres favorables et
de grande taille, l'éolien offshore est beaucoup plus adapté à une croissance durable du
marché. Les ressources en mer sont plus importantes que sur terre, mais surtout le vent y est
plus fort et plus régulier et les grandes installations n'ont que peu d'impact visuel et pas de
souci sonore sur les populations. Toutefois, comme les projets offshore sont plus coûteux que
les projets terrestres, notamment à cause des fondations, du raccordement au réseau et de
l'adaptation des machines à l'environnement marin, leur rentabilité ne peut être assurée
quen concevant de grandes machines de plusieurs mégawatts.
2.3 La France
Il y a 500 parcs éoliens en France (voir carte Fig12). En août 2010 plus de 3000 éoliennes
étaient installées en France produisant une puissance de 5074 MW. (Fig13). On y remarque
la faible implantation dans notre région. (Fig. 14).
Le plus grand parc éolien en France est à Fruges dans le Pas-de-Calais. Il est composé de 70
éoliennes, représentant une puissance cumulée de 140 MW. Le Groupe Ostwind
International a été le développeur et maître d'ouvrage du projet, ouvert en février 2008.
Le Grenelle voudrait arriver en 2015 à 35 000 MW. Dans le Grenelle 2, le schéma régional
éolien constitue un volet annexé, définissant les zones favorables au développement de
l'énergie éolienne, en cohérence avec les objectifs européens sur l'énergie et le climat.
La part de léolien dans la production délectricité reste faible (1,5 % en 2009) mais sa
progression est rapide et importante. Elle a été multipliée par 20 en 6 ans et a augmenté de
40 % entre 2008 et 2009.
Toutefois, linstallation déoliennes sest considérablement ralentie en 2010. A lheure
actuelle, les seuls parcs éoliens français sont terrestres et il nexiste pas encore en France de
parc éolien maritime. Le gisement de léolien "offshore" est encore plus considérable que
celui de léolien terrestre et dans ce domaine, tout reste à faire. L'État français a durci en
2009 et en 2010 les conditions d'implantation des fermes éoliennes. Il a également ajourné
récemment le programme offshore au large de Noirmoutier.
Les côtes françaises sont bien exposées aux vents. Le gouvernement a confirmé qu'un appel
d'offres serait lancé en septembre pour construire 600 éoliennes en mer au large des côtes
françaises. Il a été officialisé le 26 janvier 2011, la création de 5 zones dimplantation
déoliennes offshore au large de la Normandie et la Bretagne avec pour but de
fournir3000MW. La France, qui ne dispose à l'heure actuelle d'aucune éolienne en mer -
offshore- veut rattraper son retard en installant des "fermes à pâles" dans les Pays de la
Loire, à Saint-Malo, au nord de la Bretagne, dans le Languedoc-Roussillon et en Normandie.
Linvestissement (10 milliards deuros sur 10 ans) pour construire un parc de 600 éoliennes
est ambitieux. Il vise à produire 15% de lélectricité grâce à lénergie éolienne en 2020, 5%
venant de léolien marin et 10% du terrestre. Quant au coût réel de léolien offshore, il est
estimé actuellement à environ 1,6 million deuros le MW en mer (raccordement au réseau
compris.). Cependant, comme la ressource éolienne est bien meilleure en mer quà terre et
compte tenu du fait que les éoliennes offshore auront une durée de vie plus longue que celles
situées à terre, grâce à la turbulence très faible, le coût moyen de lélectricité éolienne
offshore peut être estimé à environ 0,04 € par kWh (taux dactualisation de 5 %, durée de vie
11/42
de 25 ans, coûts dexploitation et dentretien de 0,01€). Ce coût du kWh éolien serait donc
équivalent à celui de kWh nucléaire estimé par EDF.
La compagnie du vent et GDF Suez projettent dimplanter 141 machines (700MW) à 14 km
au large de Dieppe. Cest un risque car Siemens dune part et Areva de lautre ont des
difficultés à faire fonctionner leurs éoliennes en ce milieu hostile.
Lancrage est difficile et on soriente vers des bouées ancrées.
Le rapport remis par Gisèle GAUTIER (sénateur de Loire-Atlantique), s'inscrit dans la
continuité du Grenelle de la mer en insistant sur le potentiel des énergies marines sous toutes
leurs formes : hydrolienne, marémotrice, éolienne posée ou flottante, énergie thermique des
mers, biomasse marine. Le rapport fait un point sur la concurrence internationale et l'état des
filières technologiques. Il propose une stratégie de développement des métiers liés aux
énergies marines. Sans ces métiers et sans la mise en place de formations adéquates, note le
rapport, l'émergence d'une filière industrielle ne pourra pas prospérer.
Aujourd'hui, les énergies marines constituent en effet, un important gisement d'emplois en
exploitation et en maintenance. Le secteur maritime est directement concerné à travers la
construction navale, les ports et les services à la mer. Pour le seul éolien offshore, 150 000
emplois pourraient être créés dans lUnion européenne d'ici 2025.
2.4 Les ZDE
La loi introduit les « Zones de Développement de lEolien (Z.D.E.) ». Jusqualors, les parcs
éoliens de puissance inférieure à 12 MW (mégawatt) pouvaient bénéficier du système
dobligation dachat de lélectricité ainsi produite, selon un tarif défini au niveau national.
Depuis 2007, seule lélectricité produite par des éoliennes installées dans des ZDE peuvent
bénéficier de ce tarif. Les ZDE sont arrêtées par le préfet sur proposition des communes.
Elles doivent prendre en compte trois critères définis par la loi : le potentiel éolien; les
possibilités de raccordement au réseau électrique; la protection des paysages, des monuments
historiques et des sites remarquables et protégés. Pour chaque ZDE sont définis, sur la base
de ces paramètres, un périmètre ainsi quune fourchette de puissance minimale et maximale.
Lors de linstruction du dossier, le préfet veille également à la cohérence départementale des
ZDE et au regroupement des installations afin de protéger les paysages.
En clair : pas de ZDE hors des zones définies par les SRCAE.
2.5 Les questions
Léolien est lobjet dun débat qui a deux facettes : le technique et lesthétique.
Le rapport parlementaire OLLIER a été très critique sur léolien.
La mission a proposé cinq recommandations votées lunanimité :
1 - Imposer un éloignement des parcs éoliens d'au moins 500 mètres de toute habitation ou
local d'activité (contre 300 mètres aujourd'hui).
2 - Ne pas construire de parc éolien de moins de 5 mats (éoliennes) et de parc d'une
puissance inférieur à 15 ou 20 mégawatts.
3 - Réviser le tarif de rachat.
4 - Inscrire les éoliennes comme installations classées pour la protection de lenvironnement
(régime ICPE).
5 - Nouvelle réglementation des zones éoliennes par la création de schémas régionaux.
12/42
Cette énergie dépend du vent et le vent ne se commande pas. Une turbine ne commence à
fonctionner que si la vitesse du vent atteint 15km/h et doit sarrêter lorsque celle-ci dépasse
90km/h. Le parc éolien actuel fonctionne environ 19800 hr/an.
Le constructeur français VERGNET propose une machine rabattable pour les sites
cycloniques. Bien quéquipées de frein automatique hydraulique, les éoliennes peuvent
semballer (incident de la Drôme). De plus les conditions anticycloniques prévalent par
temps froid et léolienne doit céder le pas aux centrales classiques. Léolien ne peut supporter
les à-coups de consommation. On ne peut stocker cette énergie. , le réseau électrique est
inadapté.
Lintérêt écologique est discutable car léolien doit être relayé par des centrales classiques.
Les champs déoliennes sont de véritables sites industriels, il faut aménager un réseau routier
car les sites sont isolés (ZDE), les fondations nécessitent un volume de béton et dacier
conséquent.
Coté nuisances les riverains se plaignent du bruit caractéristique des pales de 50 m par vent
fort, le ronronnement du frottement des pales se mêle aux grincements des engrenages. Le
bruit nest pas permanent mais son intensité et sa portée varient en fonction .du vent ! La
réglementation impose une limite (3dB la nuit, 5 le jour).
Les hélices sont très « visibles » (hauteur 45m) et sont mal perçues dans un paysage à
lharmonie duquel on sest habitué car les éoliennes sont dispersées dans le paysage rural.
La réception de signaux TV est perturbée quelquefois et les oiseaux sont déroutés.
Une étude préalable à limplantation empêcherait la mortalité des oiseaux migrateurs.
2.6 Economie
Le développement de l'éolien dans l'Hexagone ne joue pas en faveur de l'industrie nationale
mais plutôt de sociétés de services (installation, exploitation, maintenance). Le pays
n'accueille en effet aucun grand fabricant dont le marché mondial reste dominé par les
Allemands et les Danois.
Le coût dinvestissement dune centrale éolienne est denviron 1 à 2 millions deuros par
Mégawatt de puissance installée.
Quelles sont les grandes catégories dopérateurs présents sur le marché?
Les investisseurs dabord comme les banques (Crédit Foncier, Crédit Agricole par le biais
de Capenergies).
Les Groupes industriels français ou étrangers Areva (prise de participation dans le
fabricant allemand Repower, General Electric (prise de participation dans Theolia exploitant
de fermes éoliennes), Alstom (rachat du fabricant espagnol Ecotecnia), EADS qui fabrique
des pales.
Les énergéticiens, qui peuvent être des producteurs et distributeurs délectricité. Suez ou
Total ont mis un pied dans les énergies renouvelables à coup dinvestissements ou de rachats
dentreprises. Au-delà de la recherche dune forte rentabilité et dune vitrine « écologique »,
léolien se révèle être un relais de croissance pour ces intervenants. Il est en effet un
complément à leur bouquet énergétique afin de se prémunir des risques liés à la raréfaction
des énergies fossiles à moyen et long terme.
Enfin dernier acteur denvergure sur le marché de léolien : EDF. Électricité de France tire
les mêmes avantages de léolien que ses concurrents directs comme Suez.
Le tarif de rachat de lélectricité dorigine éolienne par EDF est de 86 euros /MWh dégressif
après la 10 ème
année) alors que le prix du marché oscille entre 40 et 40 euro/MWh. Il s'agit
d'un prix de rachat de l'électricité éolienne parmi les plus bas d'Europe. Ce tarif pèse sur la
facture de lusager, cest la CSPE, Contribution au Service Public de lElectricité. Cette
13/42
contribution recouvre à la fois le tarif social de l'électricité, la péréquation spatiale entre les
zones urbaines et rurales et donc le surcoût lié à la production d'énergie éolienne et solaire.
Cela représente environ 4,5 euros par MWhr sur la facture EDF. Quen sera-t-il dans le
futur ?
Cest un marché de « niche », cette filière noccupe en France que 10 000 personnes et un
seul constructeur (Vergnet) de taille conséquente.
14/42
référence
suivantes
2 400 heures et moins 8,2 c€/kWh 8,2 c€/kWh
Entre 2 400 et 2 800 heures 8,2 c€/kWh Interpolation linéaire
2 800 heures 8,2 c€/kWh 6,8 c€/kWh
Entre 2 800 et 3 600 heures 8,2 c€/kWh Interpolation linéaire
3 600 heures et plus 8,2 c€/kWh 2,8 c€/kWh
Éolien maritime
référence
suivantes
2 800 heures et moins 13 c€/kWh 13 c€/kWh
Entre 2 800 et 3 200 heures 13 c€/kWh Interpolation linéaire
3 200 heures 13 c€/kWh 9 c€/kWh
Entre 3 200 et 3 900 heures 13 c€/kWh Interpolation linéaire
3 900 heures et plus 13 c€/kWh 3 c€/kWh
En 2009 Xerfi écrivait : « ce système daide à la filière éolienne permet ainsi de rentabiliser
ce mode de production » Lanalyse des comptes des fermes éoliennes implantées en France
réalisée par Xerfi confirme les conclusions des business plans des professionnels. Le ratio
RN/CA atteint ainsi 17,3 %, un niveau largement supérieur à celui enregistré dans la
production et la distribution délectricité.
D'après « Observer », en moyenne, en 2009, 2 permis ont été refusés lorsque 3 ont été
acceptés. Parmi les raisons les plus fréquemment invoquées, on trouve la notion d'impact
paysager. Reprenant les résultats d'une étude européenne, « Wind barriers », le « baromètre
des énergies renouvelables électriques » précise également, qu'en France, le délai d'obtention
d'un permis de construire éolien est de 29,6 mois contre 42 en moyenne en Europe mais que
le nombre d'instances ou d'autorités intervenant dans le processus est bien supérieur, 36
contre 18 en moyenne dans l'union.
Dans ce marché de niche, des entreprises locales se développent tels
Nhéolis, développée en collaboration avec le CNRS et lONERA, qui ont mis au point la
forme unique de leurs pales. Selon le constructeur, ces pales commencent à produire dès 9
km/h et résistent à des vents de plus de 160 km/h tandis que les éoliennes traditionnelles
arrêtent leur production dès 90 km/h !
Ces performances sont atteintes grâce à une structure renforcée par lhaubanage des pales
qui supporte de puissantes rafales et de fortes turbulences.
Le constructeur assure que ses éoliennes sont en effet bien plus silencieuses que toutes les
éoliennes du marché : le niveau de bruit généré par le vent environnant est supérieur à tout
bruit que pourrait générer léolienne en fonctionnement.
Il y a en gros 140 fabricants et de nombreux sous-traitants ce qui couvre lensemble des
composants.
2.7 Le Département
La région ne produit guère qu'1% de l'énergie éolienne développée en France, soit environ 40
à 50MW.
Les parcs éoliens dans le département sont installés à Saint-Martin de Crau (7,2 mégawatts),
Fos-sur-Mer (10MW) 34 éoliennes sont exploitées sur le domaine portuaire, partie du projet
Opale du PAM qui vise 100 MW éolien sur la zone industrialo-portuaire de Fos-sur-mer d'ici
2007-2008.soit une capacité de production équivalente à la consommation électrique de
21.000 foyers et 63.000 personnes. Il ny aura pas dextension du projet Opale.
Port-Saint-Louis (21,25MW) 25 éoliennes de 75 mètres de haut).
Limplantation de ZDE ne sera pas facile : lest du département est très urbanisé, à louest on
trouve le parc de Camargue, il faut aussi tenir compte de laéroport et de la base dIstres.
Il ny a pas de projet en cours car le réseau RTE est saturé.
Un atlas du potentiel éolien du département prenant en compte les éléments tels le vent, le
réseau électrique, le patrimoine, etc, a été publié par lADEME.
En résumé, les avantages sont clairs : le vent est gratuit, il ny a pas démission polluante,
les principes techniques sont simples, la filière génère des emplois.
Inversement, linconvénient le plus important est la cherté du KWh et la disponibilité
aléatoire du vent et par conséquent la difficulté de gestion du réseau électrique .Ajoutons-y
limpact visuel.
3- Le photovoltaïque
3.1 Principe (voir Annexe3)
Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photons),
génère de lélectricité. Cest leffet photovoltaïque qui est à lorigine du phénomène. Le
courant obtenu est fonction de la lumière incidente. Lélectricité produite est fonction de
léclairement, la cellule photovoltaïque produit un courant continu. (Fig.15) Le
photovoltaïque raccordé au réseau débite en direct sur le réseau, à travers un onduleur
transformant le courant continu en courant alternatif 220V. Il ny a pas besoin de batterie et
régulateur. Il ny a pas de cycle thermique intermédiaire, pas de turbine ni de fluide.
Les cellules photovoltaïques les plus répandues sont constituées de semi-conducteurs,
principalement à base de silicium (Si) et plus rarement dautres semi-conducteurs : sélénure
de cuivre et d'indium CuIn(Se)2 ou CuInGa(Se)2), tellurure de cadmium (CdTe), etc. Elles se
présentent généralement sous la forme de fines plaques dune dizaine de centimètres de côté,
prises en sandwich entre deux contacts métalliques, pour une épaisseur de lordre du
millimètre.
En assemblant des cellules (36 en général), un module est fabriqué, qui prend place dans un
système composé typiquement :
- dun ou dune série de modules placés sur des supports orientés vers le sud à une
inclinaison correspondant à la latitude +10°,
16/42
- en application autonome dun stockage dans des batteries au plomb permettant dassurer
une autonomie énergétique complète. Pour les installations importantes, un générateur
diesel est parfois prévu pour réduire la taille du stockage (système dit hybride),
- dun régulateur limitant les charges et décharges excessives des batteries et optimisant la
gestion de lénergie dune application, qui correspond progressivement à tous les besoins,
familiaux ou professionnelles, de faible à moyenne puissance, rencontrés en utilisation
autonome.
3.2 La France
La filière photovoltaïque est en passe de devenir un secteur stratégique dans le paysage
énergétique français.
Le parc photovoltaïque a été multiplié par 7 entre 2007 et 2009. Il y avait 45 000 installations
fin 2009 représentant 310MW, et prés de 100 000 demandes de raccordement cette année.
Cest le gestionnaire qui finance les raccordements. Linstallation est réalisée sur les toits ou
en champs, il faut compter 0,55MW par hectare.
En termes de taille de marché, l'accroissement de la capacité installée et l'augmentation des
raccordements de centrales ont ainsi permis à la France de passer à la 7e place au niveau
international en 2009 (12 ème
en 2008). La progression est encore plus forte en puissance.
(Fig16) En effet, la puissance totale demandée en 2009 s'élève à 4 670 MWc(*), contre 85
MWc en 2008, soit un facteur 50 et elle représente déjà 90% de l'objectif fixé en 2020 par la
loi de programmation pluriannuelle des investissements (PPI) soit 5,4 GW. Madame
BELLON du directoire dERDF estime dailleurs que « la prolifération des panneaux
photovoltaïques fait courir un risque de coupure due à la surtension produite par lexcès de
production par rapport à la demande ». Selon Enerplan, lensemble des producteurs ne
représenterait pourtant que 0.1 % de la capacité de production.
Le producteur photovoltaïque injecte de lélectricité sur le réseau que le fournisseur
délectricité est obligé dacheter à un prix attractif, fixé par la loi. (58c au lieu de 11) Ce
mécanisme permet de dégager une rentabilité financière plus ou moins intéressante en
fonction du niveau du tarif dachtat. Le kilowattheure délectricité photovoltaïque est vendu
par le producteur à un tarif fixé par arrêté. Pour linstant, seul EDF et les entreprises locales
de distribution (ELD) ( ELD Les Entreprises Locales de Distribution sont des entreprises
créées par les collectivités locales pour exploiter les réseaux de distribution. ) sont soumises à
lobligation dachat, et seules ces entreprises peuvent être "remboursées" par la CSPE
(Contribution au Service Public de lElectricité) lors de leur achat délectricité
photovoltaïque.
3.3 Le rapport Charpin et le marché
La mission relative au développement et à la régulation de la filière photovoltaïque en France
« rapport CHARPIN » pointe du doigt la flambée des demandes en 2009 qui a conduit à la
création dune file dattente de demandes de contrats qui a atteint 4,8GW. Il faut 6 à 9 mois
pour être raccordé. Ainsi le nombre de demandes complètes de contrat reçues par EDF
obligation dachat (EDF OA) a été multiplié par plus de quatre entre 2008 et 2009 en passant
de 18 000 à 80 000. Il savère que cest lélectricité photovoltaïque qui aujourdhui demeure
la plus coûteuse des sources délectricité renouvelables en létat de la technologie. Le rapport
17/42
Charpin précise même que la production délectricité photovoltaïque au sol coûte plus de
200€/MWh contre 60€/MWh pour l'hydroélectricité ou 70€/MWh pour l'éolien terrestre
(cf. étude sur les coûts de référence de la production électrique de la DGEC, 2009)
Selon le rapport, l'objectif de « 17GW en 2020 » conduirait à un surcoût annuel de 3
milliards par rapport à la trajectoire de référence fondée sur la programmation pluriannuelle
des investissements Le rapport préconise au-delà de la baisse de 12% des tarifs d'achat du
photovoltaïque), de mieux préciser la stratégie et les objectifs de la politique photovoltaïque
en France, avec une cible annuelle comprise entre 300 et 500 MW de capacité. Il demande
également de dépenser moins en subventions et plus pour la recherche avec des fonds
d'investissement capables d'y consacrer jusqu'à 150 millions d'euros.
Ce niveau dinstallation plus limité que chez les autres pays leader du marché sexplique en
partie par le choix de ne pas favoriser le développement des centrales au sol en leur
attribuant un tarif dachat relativement faible. Afin de mieux apprécier la rentabilité de ce
type dinstallation, le gouvernement a préféré lancer en 2009 un appel doffres, portant sur
un total de 300 MW répartis en 27 tranches sur 4 zones géographiques représentant autant de
niveaux densoleillement. À la date limite de remise des offres, le 25 janvier dernier, 119
dossiers avaient été reçus représentant une puissance cumulée de 867 MW.
Le niveau de puissance installée est surtout très faible comparé à lampleur des demandes de
raccordement. En effet, selon le SOES, la puissance des installations en attente de
raccordement au 31 décembre 2009 a atteint 3 438 MWc pour 58 544 demandes déposées (2
789 MWc en métropole et 650 MWc dans les DOM), contre 1886 MWc au 30 juin de la même
année pour 24 470 demandes. Les longs délais dattente sexpliquent à la fois par un afflux
massif de demandes de raccordement en fin dannée, mais également par le manque de
techniciens pour raccorder les installations au réseau national. Cet afflux de demandes a
conduit le gouvernement à modifier les conditions dachat de lélectricité solaire en adoptant
le 12 janvier dernier un nouvel arrêté. Comme le précédent, ce dernier favorise les
installations intégrées au bâti en distinguant cette fois trois types de tarification selon la
nature du bâtiment, son usage (habitation, santé, enseignement et autres) et le type
dintégration.
La “prime dintégration au bâti” est la plus élevée. Elle est octroyée aux systèmes installés
sur la toiture dun bâtiment clos (sur toutes les faces latérales) et qui remplacent des éléments
du bâtiment assurant la couverture ou la fermeture (face latérale), ainsi que la fonction
détanchéité.
Vient ensuite la “prime dintégration simplifiée”. Elle est allouée aux systèmes installés sur
des bâtiments non fermés, si le système remplace des éléments du bâti qui assurent le clos et
le couvert, ainsi que la fonction détanchéité. Les installations entrant dans le cadre de la
prime dintégration et qui sont situées sur un bâtiment à usage principal dhabitation,
denseignement ou de santé bénéficient dun tarif de 58 c€/kWh, et de 50 c€/kWh sur les
autres bâtiments. La prime dintégration simplifiée au bâti sélève à 42 c€/kWh.
Pour les autres installations, le tarif applicable en métropole continentale est fixé à 31,4
c€/kWh pour les installations égales ou inférieures à 250 kWc, et entre 31,4 et 37,7 c€/kWh
pour les installations de plus de 250 kWc, selon un indice densoleillement défini pour chaque
département. Le tarif applicable en Corse et dans les DOM sélève à 40 c€/kWh.
18/42
Une dégressivité de 10 % sera également appliquée chaque année à partir du 1er janvier
2012.
Seule la filière «couches minces» pourrait tirer son épingle du jeu. Elle offrirait à court terme
une perspective d'implantation industrielle et surtout l'émergence possible à moyen terme
d'un acteur français. Une technologie éprouvée (tellurure de cadmium : CdTe), maîtrisée par
le seul américain First Solar, pourrait faire l'objet dune implantation industrielle à
Blanquefort (Gironde) générant 400 emplois pour une production de 120 MW/an. Le
photovoltaïque, qui restera ainsi largement subventionné jusqu'en 2020, "n'a pas vocation à
prendre une part prépondérante du mix renouvelable même si les objectifs initiaux sont
dépassés".
Toutefois, en termes de rendement une rupture majeure est intervenue récemment avec la
découverte dautres formes structurales de Si.
Cest du photovoltaïque que devrait venir les plus grandes ruptures technologiques
3 Confronté à cette hausse exponentielle des demandes d'installation photovoltaïque, le
gouvernement a réduit sa subvention au secteur sans plus attendre. La réduction d'impôt sera
ramenée de 50 % à 25 %. Objectif : éviter un afflux de dossiers d'ici au 1er janvier, comme ce
fut le cas l'an dernier.
Qui est réellement touché ? Les particuliers ayant versé un premier acompte à l'entreprise
seront épargnés : ils percevront bien une réduction d'impôt de 50%, à faire valoir sur la
déclaration de revenus de l'an prochain. « Nous ne voulons pas pénaliser les ménages ayant
déjà un engagement financier », justifie Bercy. Les ménages qui ont signé un contrat, sans
verser d'acompte, n'auront pas la même chance : leur réduction d'impôt se limitera à 25% des
dépenses engagées.
Pourront néanmoins bénéficier du cadre défini en août 2010 les projets répondant aux
critères suivants :
• les installations pour lesquelles la somme des puissances crêtes situées sur la même toiture
ou la même parcelle est inférieure ou égale à 3 kW et dont la demande complète de
raccordement a été faite avant la fin de l période du moratoire, soit jusquau 9 mars (le 10 le
nouveau cadre réglementaire entrant en vigueur) ;
• les installations qui satisfont aux dispositions des articles 3 et 4 du décret 2010-1510 du 9
décembre 2010 suspendant lobligation dachat ; c'est-à-dire, les projets.
Par contre la limitation de la puissance installée en 2011 à 5500MW, lobligation de
procéder à un appel doffres pour tout projet de plus de 1000 m 2 de panneaux ont déstabilisé
la filière qui emploie environ 25 000 personnes dans 250 entreprises.
Conditions d'achat de l'électricité en France (mars 2011)
Concernant létat des lieux, le SER a rappelé quau 30 juin 2010 seuls 500 MW environ
étaient raccordés, ce chiffre devant probablement sélever à la fin de lannée entre 800 et 900
MW. La file dattente sélève pour sa part à environ 4 000 MW sur lesquels aucune
information précise nest aujourdhui disponible quant à leur probabilité de réalisation. Le
SER, émettant des doutes sérieux sur la réalité des projets qui entrent dans cette file dattente,
a annoncé avoir demandé officiellement aux pouvoirs publics et à la Commission de
Régulation de lEnergie la mise en place par ERDF et sous leur contrôle dun mécanisme de
transparence totale sur cette file dattente.
Selon le Xerfi, en 2009 « les perspectives du marché français de lénergie solaire sont
radieuses », elles ne le sont plus. Une étude des forces et faiblesses des entreprises a été
effectuée par cet organisme, la filière solaire photovoltaïque, toujours aussi dynamique, est
aujourdhui victime de son succès et de la succession de maladresses du gouvernement.
Photowatt est le seul acteur français qui intègre lensemble des filières industrielles du
silicium.
Cest probablement une des raisons qui a poussé le ministère de lEcologie à publier le décret
1510-2010 du 9 décembre qui suspend pour une période de trois mois la possibilité de
conclure un contrat d'achat de l'électricité produite à partir des centrales photovoltaïques
dépassant une puissance de 3 kW en crête. (Annexe 4)
Les arguments du ministère sont (entre autres) la prévention dune bulle spéculative (voir les
business plans), le fait que la plupart des cellules sont fabriquées en Chine et que les objectifs
du Grenelle sont atteints en ce qui concerne cette filière. Le problème est que lessor de la
filière en France sest produit en même temps que la montée en puissance de lindustrie de
20/42
fabrication de panneaux en Chine, le panneau chinois revient à 1,40 Wc alors que le panneau
français revient à 1,60 Wc.
Sur le marché des composants (modules et panneaux) destinés à l'énergie solaire, First Solar
(1,24 milliard de dollars de chiffre d'affaires en 2008) rivalise avec le chinois Suntech
(1,9 milliard de dollars), l'allemand Q-Cells (1,25 milliard d'euros) ou le japonais Sharp. Une
vingtaine d'entreprises, surtout chinoises, se partagent 80 % du gâteau.
.Par délibération n° 10-678 en date du 28 juin 2010, le Conseil régional Provence-Alpes-
Côte d'Azur considérant
énergies renouvelables et en particulier le solaire photovoltaïque ayant conduit à un
développement exponentiel des installations
compte tenu de l'évolution du contexte pour l'équipement en énergies renouvelables qui a
conduit les bénéficiaires vers les filières les plus rentables comme le photovoltaïque au
détriment de la filière solaire thermique
• l'évolution du contexte économique notamment sur le photovoltaïque ayant conduit la
Région à limiter les conventionnements avec les entreprises et à complexifier le dispositif
énergies renouvelables, à l'opposé de son principe fondateur a pris la décision de mettre fin
au dispositif « chèques énergies renouvelable » et d'allouer les sommes qui avaient été
réservées aux chèques énergies renouvelables en 2010, au financement sur l'appel à projets
pour l'amélioration de la performance thermique des logements sociaux.
3.5 Les points forts du photovoltaïque
- Sappuie sur des technologies microélectronique et couches minces, qui conservent une
bonne marge de progrès et dinnovations.
- Peut sintégrer un peu partout, pour fournir sur place de petites puissances (de 1 à 5 000
watts), domaines ou aucune autre filière ne peut entrer en compétition avec le
photovoltaïque ;
- générateur simple et très fiable. Les modules sont garantis pendant 25 ans par la plupart
des constructeurs. Aucune pièce nest en mouvement. Lentretien concerne essentiellement la
batterie. Contrairement à léolien aucune énergie de secours nest prévue.
- Sintègre facilement, sans gênes particulières (bruit, esthétique).
- Plus que le prix du kWh, cest le coût de la substitution à une autre solution qui est
important. Le photovoltaïque se substitue à la création dun réseau électrique et est moins
cher en zone rurale que ce réseau.
3.6 Les points faibles
Ce nest pas une solution significative pour répondre immédiatement aux enjeux nationaux
actuels (arriver à 21% dénergies renouvelables en 2010.
Victime de son succès le photovoltaïque est en surcapacité.
21/42
- Le stockage est le maillon faible. La solution est dallonger la durée de vie des batteries
pour la rendre proche de celle des modules.
- La R&D se focalise sur le module. . Le photovoltaïque est tributaire du développement
déquipements en courant continu à très faible consommation.
Les problèmes non techniques, ladaptation aux usagers, les limites de fourniture dénergie
Que faire des panneaux usagés ?
La Région Le potentiel des Bouches-du-Rhône est important. La région PACA bénéficie d’un fort
ensoleillement (1200 :1500 hr/an) et on peut escompter produire dans les conditions les
meilleures1MWh/an sur 10 m2 de toit.
LADEME a effectué une étude très fouillée du potentiel de production délectricité dorigine
photovoltaïque en PACA (Fig.17).
La Région Provence-Alpes-Côte d'Azur fait du développement des énergies renouvelables
lun des principaux axes de sa politique de lénergie (voir annexe 5). Dans ce cadre il est
possible dobtenir du conseil régional PACA une aide directe de 7000 euros pour
linstallation dune centrale photovoltaïque dune puissance comprise entre2KW et 5 KW.
En 2005, plus de 900 installations ont été réalisées. Vinon-sur-Verdon s'est dotée du premier
parc photovoltaïque français utilisant la technologie du silicium polycristallin. Sur la route
menant à Ginasservis, 18960 panneaux ont été implantés par Solaire direct sur 9 hectares.
Longeant le canal de Provence, un poste EDF est à proximité pour absorber l'énergie
produite.
Une méga centrale de 172 hectares devrait être implantée à La Barben.
Par contre le projet du stade vélodrome a été jugé trop cher et abandonné.
Le port de Marseille Fos a lancé un appel à projet pour linstallation de centrales
photovoltaïques dans les bassins de Marseille.100 000 m2 de toitures seront équipés de
panneaux A lhorizon 2012 lensemble des centrales installées produira 15 GWhr par an.
Selon lobservatoire national de lénergie la région est au premier rang de la production
dénergie photovoltaïque La recherche est aussi encouragée via le pôle de compétitivité
Capenergies.
Le photovoltaïque attire les entrepreneurs .Plus les panneaux seront faciles à poser et peu
coûteux, plus les projets seront rentables. Des sociétés se sont logiquement installées dans le
département ou la région :
Nexcis à Rousset est orientée sur la recherche, elle met au point des panneaux souples avec
une technologie innovante en recourant au plastique plus léger et plus rentable que le verre
pour protéger les capteurs. Cette entreprise cible les panneaux de toiture à bas coûts de
fabrication.
Sun Partner à Saint-Cannat développe une technologie sur film plastique.
Solar quest créée en 2008 sur le pole de lArbois est spécialisée dans la conception et la
réalisation de centrales de production délectricité photovoltaïque pour le marché de
limmobilier, des entreprises et des collectivités ; Elle va installer à Rousset son unité de
fabrication de modules et dombrières solaires. Elle a réalisé linstallation de toiture du
hangar 5 du Castellet (150kWc de puissance. Elle innove avec un concept de parking
producteur dénergie solaire.
Le groupe Eco Delta Implanté à La Ciotat (Bouches-du-Rhône) et spécialisé dans le
développement et lexploitation de sites de production délectricité à base de sources
22/42
éoliennes et solaires, va lancer, via sa filiale Delta Solar, deux nouveaux projets dans les
Alpes-de-Haute-Provence. Il investira 110Meuros aux Mées.
Solaire Direct exploitera (après Vinon) une seconde ferme voltaïque à Esparron.
Enerplan est une association regroupant 220 acteurs de la filière thermique solaire
L'IRDEP (Institut de Recherche et Développement sur l'Énergie Photovoltaïque) est un
institut mixte entre EDF, CNRS et ENSCP. Il développe des projets finalisés, oeuvre sur les
verrous scientifiques et technologiques et explore les filières innovantes en matière de cellules
photovoltaïques à films minces.
La filière est génératrice demploi. Dans les conclusions du rapport « Solaire en toiture » de
nov. 2009 de Prebat, il est mentionné quaprès enquête auprès des professionnels installant
des équipements solaires, thermiques et photovoltaïques, on trouve :
Des professionnels « actifs » ayant une activité importante.
Des prudents qui ont une activité sérieuse mais font aussi appel à la sous-traitance.
Des constructifs qui sorganisent pour lavenir.
Des Suiveurs qui font appel à la sous-traitance.
Le rapport propose de sécuriser les marchés en poursuivant le soutien aux énergies solaires
et de faciliter le quotidien et préparer lavenir en formant un vivier de professionnels. .
Le solaire photovoltaïque possède des atouts : il nest pas sonore et son implantation ne nuit
pas à lesthétique dans le cas des habitations et peu dans le cas des centrales.
En résumé, le soleil est gratuit, lénergie solaire est propre et ne dégage pas démission
polluante, les technologies sont éprouvées mais les investissements sont coûteux et
lenvironnement législatif est incertain. Lensoleillement (moins aléatoire que le vent) est
capricieux et là aussi il faut que le réseau soit adapté et la rigidité du réseau est un problème. assuré en raison de l’augmentation des prix des énergies fossiles à laquelle il faut s’attendre dans les années à venir. Re pas de gaz à effet de serre et ne produit pas e déchets toxiques. Elle ne pourra pas remplacer à elle seule les énergies fossiles, du fait des surfaces gigantesques disponibles dont on aurait besoin pour cela, mais elle permet néanmoins de réaliser d’importantes 4- Géothermie
Principe : On récupère la chaleur de la terre.
Une sonde implantée verticalement prélève de la chaleur dans le sous-sol.
Cest lénergie renouvelable par excellence car elle utilise un réservoir quasi inépuisable et
ceci 24hr/24 indépendamment des conditions atmosphériques.
On distingue 4 types dinstallations géothermiques suivant la profondeur et la température :
- La géothermie à très basse énergie exploite des régions peu profondes, elle est destinée aux
habitations individuelles (sonde de 100 m environ).
- La géothermie basse énergie exploite des réservoirs naturels situés dans des bassins où les
fluides circulent à grande profondeur (1000-2000m) à des températures de 40- 90°C environ
- La géothermie moyenne énergie concerne des fluides plus chauds (90-150°C) mais circulant
à de faibles profondeurs.
- La géothermie haute énergie exploitable dans les régions de volcanisme actif, on pense
immédiatement à lIslande. Cependant une centrale de ce type est implantée en Alsace à
Soultz sous Forêt. Cest une réalisation pionnière car elle met en œuvre une technologie
propre à la géothermie des roches fracturées. Leau emprisonnée dans les roches est à létat
supercritique (Pression 22Mpa et T 374°C).
23/42
La France possède ainsi une avance technologique importante. Linstallation doit fonctionner
8 000 heures par an et le prix du KWh est de 0,004-0,009 euros. Lidéal dans ce dernier cas
serait dextraire leau à létat supercritique mais les prospections sont en cours seulement.
La géothermie est assez peu répandue en France ce qui est surprenant car elle fut pionnière
en ce domaine (voir les installations du bassin parisien). Il existe un projet de chauffage de
laéroport dOrly par géothermie.
Daprès létude menée sous légide du BRGM, (Fig.18) la région PACA ne possède pas
daquifères utilisables pour une géothermie haute température. Il existe des possibilités de
Très Basse Energie et Basse Energie mais ces gisements sont sous exploités car très morcelés.
Quant à la géothermie industrielle, elle est très peu structurée.
Pompes à chaleur
Principe
Cest celui de la géothermie. (Fig19.) On puise de la chaleur dans lenvironnement proche
pour la restituer dans le local à chauffer. On peut faire linverse pour refroidir le local.
Le transfert de la chaleur seffectue par lintermédiaire dun fluide caloporteur qui prélève la
chaleur du milieu extérieur en sévaporant pour la restituer ailleurs en se condensant.
Le seul coût de fonctionnement est lélectricité servant à la circulation du fluide
Trois types dopérateurs :
2- les grands groupes européens du chauffage ((Bouches-du-Rhône, Thermea, Bosch, etc;),
3-les climatiseurs, (Daikin, Mitsubishi, Aldesetc ;).
On installait en France 17 300 pompes à chaleur en 2004, on en a installé 120 892 en 2009.
1 KWh de chaleur produite par une pompe à chaleur génère environ 6 fois moins de CO2
qu1KWh produit par une chaudière.
Le marché des pompes à chaleur est en chute. LEtat a supprimé le crédit dimpôt sur les
pompes à chaleur air/air le 1 janvier 2010.
La concurrence technologique samplifie avec le solaire La géothermie souffre de la
comparaison de prix avec le gaz.
Dans les ensembles immobiliers, il est quelquefois difficile dinstaller une pompe à chaleur
individuelle car les règlements de copropriété sy opposent. Les pompes à chaleur
aérothermiques seraient une solution commerciale de repli si les climatiseurs qui sont très
énergivores nétaient plus autorisés ou soumis à des contraintes drastiques.
5- Les Biocarburants
Ils sont obtenus à partir de végétaux. On distingue deux types :
Ceux de la première génération sont élaborés à partir de matières premières alimentaires :
sucres de canne et de betteraves, amidon des céréales, huiles végétales. Leur production fait
appel à des techniques maitrisées : extraction, fermentation. Dans la filière huile, on utilise
soit lhuile pure soit son dérivé par transesterification avec de léthanol ou du méthanol
(cest le biodiesel ou diester). En tant que carburant il est mélangé avec du gazole ou du fuel.
Dans la filière alcool, on obtient de léthanol par fermentation de sucres par des levures.
Léthanol pur est mélangé à lessence. Linconvénient de ce type de biocarburant est quils
sont produits à partir de la partie comestible de la plante.
Dans la deuxième génération on utilise soit la plante en entier en décomposant la
lignocellulose en molécules plus simples (sucres simples) mais la lignine est un facteur
limitant, soit les résidus de la plante.
La production fait appel à des techniques plus élaborées comme la gazéification.
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Les copeaux de bois peuvent être transformés en agrocarburants en adaptant le procédé
Ficher-Tropch qui permet de fabriquer de l'hydrocarbure à partir du charbon. On voit
émerger des bioraffineries.
6- La Biomasse
Le bois a longtemps été pratiquement la seule la source de combustible. Son usage en tant
que tel na cessé de diminuer au XXème siècle. Le papier employé massivement dans les pays
développés a enrésiné les forêts et dévasté des espaces ; Le bois dœuvre est heureusement
toujours en usage mais la recherche de bois exotiques et le sentiment que la forêt est
inépuisable a amené des pays africains et la Russie à saccager leur patrimoine.
La forêt française cest 28% du territoire (15,5 millions dha), produisant103 millions de m 3
en croissance annuelle dont seulement 68 millions de m 3 sont récoltés. On distingue le bois
dœuvre, le bois bûche et le bois dindustrie, le bois de bocage et arboricole ; 22 millions de
m3 sont utilisés en bois dœuvre. La forêt piège 72 millions de m3 de CO2.
La forêt française souffre encore de la tempête de 1999.
Il faut savoir que le chauffage au bois domestique est la première source d'énergie
renouvelable en France. Aujourd'hui, on consomme environ 14 Mtep toute biomasse
confondue (chauffage au bois domestique, chauffage collectif, bioélectricité, biocarburants).
La forêt en PACA couvre plus d1 million dhectares.
La récolte est de3,6 millions de mètres cubes par an, elle est inférieure à laccroissement.-
Le bois est un isolant de premier choix et la part du bois dans les constructions permet de
mieux isoler celles-ci (voir le rapport de Mme MOUKOMEL-CLARTE).
Seul le bois résineux dindustrie a une valeur énergétique mais les ressources en bois du
département ne sont pas très grandes, lessentiel des résineux se trouvant en Alpes de Haute
Provence. Par ailleurs, les résineux sont plus difficiles à brûler que les feuillus et leur
capacité calorifique est moins élevée.
Les fourneaux modernes brûlent des copeaux de bois avec un rendement de 90 %. Certes le
bois émet alors des gaz à effet de serre mais la quantité prélevée est compensée par la pousse
et le bilan est presque neutre. En France la consommation de bois à but énergétique
représente 3.5 % des besoins énergétiques.
LEtat veut mieux exploiter la richesse sylvicole mais 75% des forêts sont privés ce qui
représente plus de 3 millions de propriétaires.
Une étude très complète sur la disponibilité du bois en PACA a été réalisée par les
Communes Forestières (Fig.20).
Le taux de productivité est faible car la forêt est très morcelée et les plantations sont en net
recul.
On peut brûler des bois de panneaux ou des résidus de fabrication de palettes (non traités).
La valorisation énergétique du bois ou des déchets contraint les porteurs de projets à opter
pour des sites géographiquement proches des lieux de production du combustible (bois mais
aussi déchets).
60.000 emplois sont actuellement concernés par le bois énergie en France.
La chaudière à bois de Fontvenelle (prés de Gardanne) utilise des granulés provenant de la
Lozère.
La biomasse est lensemble des végétaux et des déchets organiques associés .La fermentation
ou dégradation par des bactéries en milieu aérobie permet dobtenir un composte en milieu
anaérobie un biogaz riche en méthane Le biogaz produit de lénergie directement valorisable
et utilisable. On peut brûler la biomasse dans une chaudière.
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7- Le Biogaz
Le Biogaz est composé essentiellement de méthane et de gaz carbonique, produits par
digestion anaérobie (en labsence doxygène) de la biomasse. Il regroupe les gaz de décharge
résultant de la digestion des déchets stockés dans les décharges et les gaz issus dunités de
méthanisation des boues dorigine diverse („stations dépuration, industries agroalimentaires
etc.). Brûlé en chaudière le biogaz fournit soit de la vapeur soit de lélectricité par
conversion.
La France se situe à la cinquième place au niveau européen, après l'Italie (406 ktep) et
l'Espagne (329 kTep), avec une production de 310 ktep de biogaz. Plus de la moitié de la
production de biogaz française provient des décharges, le reste étant issu des stations
d'épuration La production thermique est en général auto-consommée. Le biogaz est peu
exploité (voir Fig.21). Selon l'observatoire de l'énergie, seuls 65 centres de stockage de
déchets (CSD) valorisent le biogaz .En exploitant au maximum les 3 ressources que sont :
- les centres denfouissement techniques aux normes (décharges pour ordures
ménagères),
- la méthanisation de déchets organiques agricoles, industriels et ménagers,
On estime que le biogaz en résultant pourrait couvrir 10% de la consommation nationale de
gaz
Le Biogaz : fait l'objet d'une obligation de rachat (avec si nécessaire une « procédure de
désignation de l'acheteur de dernier recours »), pour certains producteurs et dans des
conditions à préciser par décret et « Les surcoûts éventuels qui en résultent pour le
fournisseur font lobjet dune compensation », mais le producteur aura certaines obligations,
et un dispositif de « garantie d'origine » du biogaz est créée. (art 92).
Le Biogaz na progressé que de 8 % en 2008.
13 000 personnes travaillent dans cette filière.
Une installation de production de biogaz est exploitée par Semag Verdesis à Malespine (prés
de Gardanne).
8- Cogénération
Cest un processus où lénergie est utilisable sous deux formes : chaleur ou électricité ; On
emploie des combustibles non fossiles et majoritairement la biomasse. La chaleur est produite
sous forme de vapeur (turbine à vapeur) directement utilisable. Lélectricité est produite par
un alternateur actionné par une turbine. Ce sont des installations importantes qui ne peuvent
être utilisées par des particuliers.
9- L’énergie hydraulique Les Romains (voir Barbegal) et les moines du Moyen Age étaient des hydrauliciens
remarquables mais lutilisation était très circonscrite à des besoins locaux.
Au XIXème siècle sont apparus les barrages destinés à approvisionner en électricité des villes
ou des régions entières. En France, la puissance installée vaut 25 400 MW et correspond à
12% du total. Cest lénergie renouvelable la plus exploitée (2 ème
après le nucléaire). Le parc
français dEDF comporte 447 centrales hydroélectriques et de multiples stations de pompage.
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Lhydroélectricité contribue aussi très activement à léquilibre offre-demande. Deux tiers des
capacités hydrauliques sont stockables par le biais des barrages. Ces équipements peuvent
être démarrés en quelques minutes soit aussi rapidement que les centrales thermiques au
fioul.
Il ny a pratiquement plus de place pour installer de nouveaux barrages en France.
LEtat va soumettre à la concurrence 339 ouvrages hydrauliques.
Malgré le faible poids des énergies renouvelables (EnR) dans sa consommation électrique, la
France est le premier producteur en Europe délectricité « verte » du fait de limportance de
ses barrages et de ses centrales hydroélectriques. Lélectricité produite est rachetée à un prix
supérieur à celui du marché.
Cest une énergie renouvelable qui présente quelques inconvénients pour la faune et qui a
connu des accidents (Fréjus, Vaiont)
Dans le département on compte des implantations à Jouques, Saint-Estève, Lamanon, Salon,
Mallemort.
Le va et vient des marées est exploité dans les usines marémotri