Guide l'énergie éolienne - Ademe

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    30-Nov-2014
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L’énergie éolienne présente de nombreux atouts : c’est une énergie renouvelable non polluante, qui utilise les ressources locales, participant ainsi à l’indépendance énergétique, dont le démantèlement ne présente pas de difficultés majeures. Cependant, la gestion technique des réseaux qui doivent absorber l’électricité produite, certains impacts environnementaux et l’aménagement du territoire sont des difficultés à connaître. Ce guide aborde tous les aspects de la production électrique éolienne pour en faire une présentation complète.

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  • 1. Lnergie olienne Produire de llectricit avec le vent COMPRENDRELes enjeux dition: mars 2014
  • 2. Lnergie olienne 23 introductionsommaire glossaire Depuis longtemps, LEVENT AIDE LHOMME Depuis des sicles,lhomme utilise lnergie du vent pour faire avancer des bateaux, moudre du grain ou pomper de leau. Cette source dnergie nous sert maintenant produire de llectricit. Depuis quelques annes, la production lectrique olienne est en plein dveloppement industriel.Elle prsente en effet de nombreux atouts: cest tout dabord une nergie renouvelable non polluante qui contribue une meilleure qualit de lair et la lutte contre leffet de serre.Cest aussi une nergie qui utilise les ressources nationales et concourt donc lindpendance nergtique et la scurit des approvisionnements. Enfin, le dmantlement des installations et la gestion des dchets gnrs pourront se 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. Dans ce guide, nous abordons les diffrents aspects de la production lectrique olienne. Bouquet nergtique proportion des diffrentes sources dnergie (renouvelables,minrales, fossiles) dans la production dnergie. lectricit spcifique lectricit utilise par des quipements qui ne peuvent fonctionner quavec de llectricit.Llectricit consomme pour le chauffage,la production deau chaude ou la cuisson nest pas de llectricit spcifique,puisque dautres nergies peuvent tre employes. nergie renouvelable source dnergie naturelle et inpuisable. La premire est le rayonnement solaire et la plupart des autres en dcoulent plus ou moins directement (vents,cycle de leau et mares,fabrication de biomasse, gothermie de surface,etc.).La seconde est lnergie terrestre (gothermie profonde).La troisime est la Lune qui influe sur le cycle des mares. ICPE une Installation Classe pour la Protection de lEnvironnement est une installation qui peut prsenter des dangers ou des inconvnients et qui relve donc de procdures spcifiques. Mgawatt (MW) unit de puissance lectrique gale un million de watts. Parc olien site quip de plusieurs arognrateurs relis au rseau lectrique.On parle aussi de ferme olienne.Les parcs oliens peuvent tre installs sur la terre ferme ou au large des ctes (parcs offshore ou en mer). Pic de consommation priode,en gnral brve et survenant brutalement,pendant laquelle la consommation lectrique dpasse la production normale. Rotor partie mobile dun moteur lectrique, dune turbine. Tonne quivalent ptrole (tep) unit conventionnelle permettant de raliser des bilans nergtiques multi-nergies avec comme rfrence lquivalence en ptrole. 1tep=11626kWh (cest le pouvoir calorifique dune tonne de ptrole). Depuis longtemps, le vent aide lhomme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Un objectif ambitieux pour lnergie olienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Un gisement olien terrestre important . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Un peu de pratique, de lolienne au parc olien . . . . . . . . . . . 11 Un potentiel en dcouverte, lolien en mer . . . . . . . . 20 Les aspects conomiques . . . . . . . . . . . . . . 24 Pour les particuliers, investir dans lolien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 LADEME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
  • 3. Lnergie olienne 45 Un objectif ambitieux POUR LNERGIE OLIENNE Produire grce des ressources locales: plus de scurit et moins de gaspillage Lnergie olienne est disponible localement. Son utilisation diminue notre dpendance nergtique. De plus, elle a lavantage dassurer la scurit des approvisionnements en nergie et la stabilit des prix. Cest aujourdhui la source dlectricit renouvelable la plus proche de la comptitivit conomique avec les prix du march europen de llectricit. La production olienne dlectricit au plus prs des lieux de consommation,par des units de production dune taille adapte des consommations locales, pourrait contribuer aussi limiter les pertes dnergie lors du transport dans les lignes lectriques. En 2013, en France, la production dlectricit olienne a permis de couvrir 3,3% de la consommation annuelle. Intgrer la production olienne dans le paysage nergtique: des progrs en cours Bien utiliser llectricit olienne consiste la penser non plus uniquement au niveau local de lolienne, mais au niveau global du systme lectrique. Diffrents leviers sont actionner: la matrise de la consommation lectrique, la prdiction prcise du vent, le foisonnement (voir p. 8), le stockage de llectri- cit (depuis le micro-stockage jusquau stockage de masse), les marges de flexibilit autant en production que du ct de la consommation et le dveloppement de rseaux interconnects au niveau international. Un objectif ambitieux POUR LNERGIE OLIENNE Dans le contexte franais caractris par la prdominance de lnergie nuclaire et des combustibles fossiles pour produire llectricit, la diversification du bouquet nergtique passe par une utilisation accrue des nergies renouvelables. La premire loi Grenelle fixe un objectif de 23% de notre consommation nergtique finale devant provenir de ressources renouvelables en 2020. Dans le plan national nergies renouvelables, lolien contribuera cet objectif avec 25000MW installs en 2020 (19000MW terrestres et 6000 en mer), soit 10% de la production nationale dlectricit. Substituer les nergies fossiles par levent: une ralit La France, comme tous les pays signataires du Protocole de Kyoto, veut diminuer ses missions de CO2. La fourniture dlectricit sappuie actuellement en majorit sur la production nuclaire, complte par des centrales hydro- lectriques et thermiques flamme. Ces dernires mettent du CO2. Les remplacer par des installations fonctionnant grce aux nergies renouvelables viterait le recours aux nergies fossiles. Aujourdhui en France, selon RTE (Rseau de transport dlectricit), 100MW dolien permettent de se substituer 25MW de production thermique flamme dans les mmes conditions de disponibilit et de scurit. En Europe, cette filire assure dj la consommation lectrique de 30 millions de foyers (cest dire 6,3% de la demande dlec- tricit) et permettrait dviter la production de 140 millions de tonnes 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 67 Matriser la consommation lectrique: un impratif pour tous En complment dune plus large utilisation des nergies renouvelables en gnral et de lolien en particulier, il faut dabord privilgier un gisement nergtique majeur: la matrise des consommations et les conomies dnergie. Il faut pour cela: utiliser des quipements performants et conomes (lectromnager, clairage, etc.), en privilgiant les plus performants; diminuer la part des utilisations non spcifiques de llectricit (comme le chauffage), en isolant mieux les btiments et en privilgiant dautres sources dnergie pour ces usages non spcifiques (bois, solaire); modifier nos habitudes pour consommer moins et rduire les gaspillages: la consommation dlectricit pour des usages spcifiques a augment de 75% depuis 1990. Ce sont autant de progrs techniques qui sont mis en uvre progressivement pour augmenter la quantit dnergie olienne produite et injecte dans le rseau lectrique. Diversifier la production dnergie: une solution pleine davenir Ne pas dpendre dune seule nergie pour la production lectrique est un facteur de scurit qui permet de rguler au mieux la production en fonction des caractristiques des nergies utilises et de la consommation. Lolien a sa place dans un bouquet nergtique qui comporterait galement le solaire photovoltaque, lhydraulique, la biomasse, etc., en plus des nergies minrales et fossiles. Lolien est techniquement au point pour remplir les objectifs que se sont fixs les pouvoirs publics en matire dutilisation des nergies renouvelables. Un gisement OLIEN TERRESTRE IMPORTANT La ressource et ses particularits Un gisement consquent La France bnficie dun gisement olien important,le deuxime en Europe, aprs les les britanniques. Les zones terrestres rgulirement et fortement ventes se situent sur la faade ouest du pays, de la Vende au Pas-de- Calais, en valle du Rhne et sur la cte languedocienne (pour le gisement olien marin, voir p. 19 22). Le gisement olien* (en m/s) Bocage dense, bois, banlieue Rase campagne, obstacles pars Prairies plates, quelques buissons Lacs, mer Crtes, 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 89 Un gisement OLIEN TERRESTRE IMPORTANT Les rgimes des vents, diffrents dans ces trois secteurs, sont complmentaires les uns des autres. a foisonne?! Le foisonnement est une technique qui consiste implanter des oliennes dans diffrents rgimes de vent. Au niveau national, on diminue ainsi les risques de manque de production sur une zone gographique, en la compensant par la production