Guide Energie éolienne - ademe

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Depuis quelques années, la production électrique éolienne est en plein développement industriel. Elle présente en effet de nombreux atouts : c’est tout d’abord une énergie renouvelable non polluante qui contribue à une meilleure qualité de l’air et à la lutte contre l’effet de serre. C’est aussi une énergie qui utilise les ressources nationales et concourt donc à l’indépendance énergétique et à la sécurité des approvisionnements. Enfin, le démantèlement des installations et la gestion des déchets générés pourront se faire sans difficultés majeures et les sites d’implantation pourront être réutilisés pour d’autres usages.

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  • 1. LnergieolienneProduire dellectricitavec le ventComprendreLes enjeuxdition: juin 2013
  • 2. Lnergie olienne 23introductionsommaire glossaireDepuis longtemps,levent aidelhommeDepuis des sicles,lhomme utilise lnergie du ventpour faire avancer des bateaux, moudre du grainou pomper de leau. Cette source dnergie noussert maintenant produire de llectricit.Depuis quelques annes, la production lectriqueolienne est en plein dveloppement industriel.Elleprsente en effet de nombreux atouts: cest toutdabord une nergie renouvelable non polluantequi contribue une meilleure qualit de lair et lalutte contre leffet de serre.Cest aussi une nergiequi utilise les ressources nationales et concourt donc lindpendance nergtique et la scurit desapprovisionnements. Enfin, le dmantlement desinstallations et la gestion des dchets gnrs pourrontse faire sans difficults majeures et les sites dimplan-tation pourront tre rutiliss pour dautres usages.Des difficults existent malgr tout:la gestion tech-nique de la production sur le rseau lectrique,certains impacts environnementaux (avifaune,pay-sage, bruit) et lamnagement du territoire. Dansce guide, nous abordons les diffrents aspects dela production lectrique olienne.Bouquet nergtiqueproportion des diffrentes sourcesdnergie (renouvelables,minrales,fossiles) dans la production dnergie.lectricit spcifiquelectricit utilise par des quipementsqui ne peuvent fonctionner quavec dellectricit.Llectricit consomme pourle chauffage,la production deau chaudeou la cuisson nest pas de llectricitspcifique,puisque dautres nergiespeuvent tre employes.nergie renouvelablesource dnergie naturelle et inpuisable.La premire est le rayonnement solaireet la plupart des autres en dcoulent plusou moins directement (vents,cycle deleau et mares,fabrication de biomasse,gothermie de surface,etc.).La secondeest lnergie terrestre (gothermieprofonde).La troisime est la Lunequi influe sur le cycle des mares.Mgawatt (MW)unit de puissance lectrique gale un million de watts.Parc oliensite quip de plusieurs arognrateursrelis au rseau lectrique.On parle ausside ferme olienne.Les parcs oliens peuventtre installs sur la terre ferme ou au largedes ctes (parcs offshore ou en mer).Pic de consommationpriode,en gnral brve et survenantbrutalement,pendant laquellela consommation lectrique dpassela production normale.Rotorpartie mobile dun moteur lectrique,dune turbine.Tonne quivalent ptrole (tep)unit conventionnelle permettantde raliser des bilans nergtiquesmulti-nergies avec comme rfrencelquivalence en ptrole.1tep=11626kWh (cest le pouvoircalorifique dune tonne de ptrole).Zone de dveloppement olien(ZDE)zone dans laquelle les oliennes bnficientde lobligation dachat faite EDF (ou certains distributeurs non nationalissmentionns larticle 23 de la loi du8 avril 1946) de llectricit produite.Elleest cre linitiative dune commune oudun tablissement public de cooprationintercommunal (EPCI) fiscalit propre(communaut de commune,dagglom-ration,etc.) et valide par le Prfet.Depuis longtemps,le vent aidelhomme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Un objectif ambitieuxpour lnergieolienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Un gisementolien terrestreimportant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Un peu de pratique,de lolienneau parc olien . . . . . . . . . . . 11Un potentiel en dcouverte,lolien en mer . . . . . . . . 20Les aspectsconomiques . . . . . . . . . . . . . . 24Pour les particuliers,le petit olien . . . . . . . . . . . 27LADEME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
  • 3. Lnergie olienne 45Un objectif ambitieux pour lnergie olienneProduire grce des ressourceslocales: plus de scuritet moins de gaspillageLnergie olienne est disponible localement.Son utilisation diminue notre dpendance nergtique. De plus,elle a lavantage dassurer la scurit des approvisionnementsen nergie et la stabilit des prix. Cest aujourdhui la sourcedlectricit renouvelable la plus proche de la comptitivitconomique avec les prix du march europen de llectricit.La production olienne dlectricit au plus prs des lieux deconsommation,par des units de production dune taille adapte des consommations locales, pourrait contribuer aussi limiterles pertes dnergie lors du transport dans les lignes lectriques.En 2012, en France, la production dlectricit olienne a permis de couvrir3% de la consommation annuelle.Intgrer la production oliennedans le paysage nergtique:des progrs en coursBien utiliser llectricit olienne consiste la penser non plusuniquement au niveau local de lolienne, mais au niveau globaldu systme lectrique. Diffrents leviers sont actionner: lamatrise de la consommation lectrique, la prdiction prcisedu vent, le foisonnement (voir p. 8), le stockage de llectri-cit (depuis le micro-stockage jusquau stockage de masse), lesmarges de flexibilit autant en production que du ct de laconsommation et le dveloppement de rseaux interconnectsau niveau international.Un objectif ambitieuxpour lnergieolienneDans le contexte franais caractris par laprdominance de lnergie nuclaire et descombustibles fossiles pour produire llectricit,la diversification du bouquet nergtique passe parune utilisation accrue des nergies renouvelables.La premire loi Grenelle fixe un objectif de 23%de notre consommation nergtique finale devantprovenir de ressources renouvelables en 2020. Dansle plan national nergies renouvelables, loliencontribuera cet objectif avec 25000MW installsen 2020 (19000MW terrestres et 6000 en mer),soit 10% de la production nationale dlectricit.Substituer les nergies fossilespar le vent: une ralitLa France, comme tous les pays signataires du Protocole deKyoto, veut diminuer ses missions de CO2.La fourniture dlectricit sappuie actuellement en majorit surla production nuclaire, complte par des centrales hydro-lectriques et thermiques flamme. Ces dernires mettentdu CO2. Les remplacer par des installations fonctionnant grceaux nergies renouvelables viterait le recours aux nergiesfossiles.Aujourdhui en France, selon RTE (Rseau de transportdlectricit), 100MW dolien permettent de se substituer 25MW de production thermique flamme dans les mmesconditions de disponibilit et de scurit.En Europe, cette filire assure dj la consommation lectriquede 30 millions de foyers (cest dire 6,3% de la demande dlec-tricit) et permettrait dviter la production de 140 millions detonnes de gaz carbonique par an, soit lquivalent de la circula-tion de 33% des voitures de lUnion europenne*.* selon EWEA, European Wind Energy Association.
  • 4. Lnergie olienne 67Matriser la consommation lectrique:un impratif pour tousEn complment dune pluslarge utilisation des nergiesrenouvelables en gnralet de lolien en particulier,il faut dabord privilgier ungisement nergtique majeur:la matrise des consommationset les conomies dnergie.Il faut pour cela: utiliser des quipementsperformants et conomes(lectromnager, clairage, etc.),en privilgiant les plusperformants; diminuer la part desutilisations non spcifiquesde llectricit (comme lechauffage), en isolant mieuxles btiments et en privilgiantdautres sources dnergiepour ces usages non spcifiques(bois, solaire); modifier nos habitudes pourconsommer moins et rduireles gaspillages: la consommationdlectricit pour des usagesspcifiques a augment de 75%depuis 1990.Ce sont autant de progrs techniques qui sont mis en uvreprogressivement pour augmenter la quantit dnergie olienneproduite et injecte dans le rseau lectrique.Diversifier la productiondnergie: une solutionpleine davenirNe pas dpendre dune seule nergie pour la productionlectrique est un facteur de scurit qui permet de rgulerau mieux la production en fonction des caractristiques desnergies utilises et de la consommation.Lolien a sa place dans un bouquet nergtique qui comporteraitgalement le solaire photovoltaque, lhydraulique, la biomasse, etc., en plusdes nergies minrales et fossiles.Lolien est techniquement au point pour remplir les objectifsque se sont fixs les pouvoirs publics en matire dutilisationdes nergies renouvelables.Un gisementolien terrestreimportantLa ressource etses particularitsUn gisement consquentLa France bnficie dun gisement olien important,le deuximeen Europe, aprs les les britanniques.Les zones terrestres rgulirement et fortement ventes sesituent sur la faade ouest du pays, de la Vende au Pas-de-Calais, en valle du Rhne et sur la cte languedocienne (pourle gisement olien marin, voir p. 19 22).Le gisement olien*(en m/s)Bocagedense, bois,banlieueRasecampagne,obstacles parsPrairies plates,quelquesbuissonsLacs,merCrtes,collines**ZONE 1 11,5* Vitesse du vent 50 mtres au dessus du sol en fonction de la topographie.** Les zones montagneuses ncessitent une tude de gisement spcifique.
  • 5. Lnergie olienne 89Un gisement olien terrestre importantLes rgimes des vents, diffrents dans ces trois secteurs, sontcomplmentaires les uns des autres.a foisonne?!Le foisonnement est unetechnique qui consiste implanter des oliennes dansdiffrents rgimes de vent.Au niveau national, on diminueainsi les risques de manquede production sur une zonegographique, en la compensantpar la production sur une autrezone gographique.Une ressource variable,mais prvisible et grableLe vent est variable lo