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Edito : L'énergie éolienne en France devient compétitive

La quantité d'électricité éolienne produite dans le monde a été multipliée par trois en 6 ans et l'éolien produira en 2012 plus de 500 TWh (l'équivalent de la consommation électrique totale de la France) au niveau mondial, soit environ 2,5 % de la production mondiale d'électricité.

A ce rythme, la capacité de production d'électricité éolienne pourrait atteindre les 1000 TWH par an d'ici 2020, ce qui permettrait de réduire chaque année de plus d'un milliard et demi de tonnes (près de 5 %  des émissions mondiales de CO2 en 2010), les émissions mondiales anthropiques de CO2.

Au niveau européen, la production totale d'électricité éolienne qui représente aujourd'hui 6 % de la consommation électrique de l'Union européenne, devrait tripler d'ici 2020 pour atteindre les 580 TWh, soit plus de 15 % de la consommation électrique européenne. 

On admet à présent, compte tenu du potentiel éolien disponible, des progrès technologiques en cours et des perspective inévitables d'augmentation du prix des énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon), liées à l'explosion de la demande mondiale d'énergie, qu’il est réaliste d'envisager que l'énergie éolienne puisse fournir de 10 à 12 % de l’électricité mondiale en 2020 et un quart des besoins électriques mondiaux d'ici 2040, ce qui change en profondeur la donne énergétique mondiale. 

En France, l'énergie éolienne représente aujourd'hui 6700 MW installés et une production effective de 12 TWH par an, soit 2,5 % de notre consommation totale d'électricité. Cette production d'électricité éolienne a été multipliée par 10 depuis 2005 et pour la première fois, grâce à un pic de production exceptionnel, la production éolienne a couvert plus de 10 % de la consommation française le dimanche 17 juillet 2011.

A l’horizon 2020, la France s’est fixée, dans le cadre des engagements du "Grenelle de l'environnement", l’objectif d'un parc éolien de 25 000 MW, dont 6 000 MW installés d’éoliennes marines, ce qui devrait lui permettre de produire en 2020 au moins 10 % de son électricité grâce à l'éolien, soit environ 53 TWh par an.

La mission d'enquête sénatoriale sur le coût réel de l'électricité vient de présenter ses conclusions dans un volumineux rapport de près de 800 pages, publié en juillet dernier. Cette étude souligne que parmi le panel de technologies renouvelables encore coûteuses, "certaines filières" proposaient des prix du mégawattheure "sensiblement plus bas, en particulier la filière éolienne terrestre" '(Voir le Rapport du Sénat : "Electricité : assumer les coûts et préparer la transition énergétique").

Présenté par le sénateur Jean Desessard, le rapport, très intéressant et complet, insiste sur la nécessaire montée des énergies renouvelables dans le mix électrique, pour atteindre 27 % en 2020. Le rapport précise que le tarif de rachat de l'électricité produite par les éoliennes terrestres s'élève à 8,2 cts le kWh pour les dix premières années d'exploitation (contre 22 centimes pour l'éolien marin et 30 centimes pour le photovoltaïque). Ensuite, le tarif varie de 28 cts à 82 cts le kWh pour les cinq années suivantes, en fonction de la « durée annuelle de fonctionnement de référence » des éoliennes. 

L'étude précise que, même en début d'exploitation, "l'électricité d'origine éolienne n'apparaît pas plus coûteuse que celle qui sera produite par le réacteur nucléaire de type EPR en construction sur le site de Flamanville" (dont le coût de production est de l'ordre de 8 à 9 centimes le kWh).

De plus, contrairement à la filière nucléaire, dont l'augmentation régulière des coûts liés à la maintenance et au durcissement des normes de sécurité a été soulignée (la commission les évalue à 5,4 centimes par kWh au lieu des 4 à 5 centimes généralement admis), des gains sont encore espérés à l'avenir, même si le potentiel est moindre sur une filière déjà mature comme l'éolien terrestre par rapport à d'autres technologies. Selon le syndicat des Energies Renouvelables, le coût du kWh éolien pourrait descendre à 7 centimes pour une durée de vie moyenne de 20 ans par éolienne.

Le rapport de la Commission d'enquête du Sénat souligne finalement que l'éolien terrestre est en France « d'ores et déjà une filière mature et compétitive » mais insiste toutefois sur la question centrale du poids des investissements à réaliser : au moins 400 milliards d’euros d'ici 2030, selon le rapporteur de cette commission, Jean Desessard.

Résultat, pour financer ces investissements considérables, la facture moyenne d'électricité d'un ménage français va s'alourdir de 50 % d'ici à 2020 et atteindre 1.307 euros par an contre 874 euros en 2011, à cause des investissements élevés des énergies renouvelables et ceux croissants du nucléaire.

Sur l’augmentation de 433 euros attendue sur la facture (hors TVA), 28 % viendront de la taxe dite CSPE (qui inclut les tarifs d’achats subventionnés des énergies renouvelables), 37 % des réseaux électriques et 35 % de la production d’électricité elle-même.

Trois pistes complémentaires sont enfin proposées pour diminuer le coût final de l'énergie pour le consommateur : les économies d’énergie, le stockage d’électricité par différents moyens (air comprimé, gaz, hydrogène, hydraulique) et les réseaux et compteurs intelligents.

Pour que la production d'électricité éolienne, par nature intermittente et difficile à prévoir, puisse être massivement intégrée dans notre réseau électrique, il est indispensable de développer de nouvelles technologies de stockage de l'énergie afin d'être en mesure de transformer, au cours des "pics" de production éolien, de  grandes quantités d'électricité excédentaire et de restituer au réseau cette électricité en fonction de la demande des utilisateurs.

A cet égard, il faut signaler que deux nouvelles technologies de stockage de l'électricité éolienne pourraient changer la donne énergétique et permettre un essor considérable de l'éolien.

En 2010, l'institut allemand Fraunhofer a en effet mis au point un processus de production de méthane à partir de la production électrique éolienne excédentaire. L'électricité éolienne permet de décomposer de l'eau par électrolyse en produisant de l'oxygène et de l'hydrogène. Cet hydrogène est recombiné à du CO2 pour produire du méthane, qui est finalement réintroduit dans le circuit de distribution public de gaz naturel.

Deuxième innovation remarquable dont les conséquences risquent d'être considérables pour le développement compétitif des énergies renouvelables et que nous avons évoquée en détail dans notre article "EON prépare la transition énergétique en alliant éolien et hydrogène" : il y a quelques semaines, le géant allemand de l'énergie EON a annoncé la construction en 2013, à Falkenhagen en Rhénanie du Nord, du premier site au monde destiné à stocker puis à réinjecter dans le réseau gazier, sous forme d'hydrogène produit par électrolyse (décomposition chimique de l'eau en oxygène et hydrogène par un courant électrique), la production électrique excédentaire issue du parc éolien allemand en plein essor (40 TWh produit par an en 2010 mais 150 TWh de production électrique prévue en 2030, soit 30 %  de la consommation allemande d'électricité).

Il est vrai que l'Allemagne, confrontée à sa décision politique de sortir définitivement du nucléaire, vient d'annoncer un développement gigantesque de l'éolien marin qui passerait à 10 000 MW installés à l'horizon 2022 (l'équivalent, sur la base d'un rendement moyen de 30 % de 8 réacteurs nucléaires) et vient parallèlement de mettre en place, fin août, un nouveau cadre fiscal particulièrement favorable à la production d'électricité éolienne prévoyant notamment une surtaxe (0,25 centimes d'euros par KWh consommé par un ménage, soit une facture annuelle augmentée d'une dizaine d'euros par foyer) destinée à contribuer au financement de l'éolien marin.

Du fait des cadres réglementaires actuels, on ne peut injecter pour l'instant qu'une petite quantité d'hydrogène dans les réseaux de distribution de gaz. Mais il est envisageable à moyen terme de convertir l'hydrogène en gaz de synthèse, ce qui permettrait alors d'utiliser pleinement la gigantesque capacité de stockage énergétique du réseau gazier.

Si l'on considère les perspectives qu'ouvrent ces nouvelles technologies de stockage par gaz/hydrogène, les avancées technologiques majeures en cours en matière de puissance et de rendement des éoliennes marines (la prochaine génération d'éoliennes marines, comme l'Haliade d'Alstom actuellement en cours de test, aura une puissance de 6 à 7 MW et pourra produire en moyenne près de 20 millions de kWh par an, de quoi alimenter 8 000 foyers (hors chauffage) et enfin la flambée inéluctable du coût des énergies fossiles liée à la demande mondiale en énergie, l'immense potentiel éolien marin de la France peut constituer un "gisement" inépuisable d'énergie rentable et compétitive bien plus rapidement que prévu est considérable. 

Selon les spécialistes, c'est 150 à 200 TWh par an qui pourraient être extraits de ce gisement éolien marin, c'est à dire environ 30 %  de notre consommation totale d'électricité prévue en 2020 !  La France, avec son immense domaine maritime de plus de 10 millions de km2, ne doit pas manquer ce "train" technologique" de l'éolien marin qui peut à la fois créer de nombreux emplois pérennes, permettre à notre pays d'acquérir un savoir-faire technologique à haute valeur ajoutée dans le nouveau contexte énergétique mondiale et conforter notre indépendance énergétique, dans le cadre ambitieux des engagements européens et mondiaux de la France en matière de réduction de gaz à effet de serre.

Les cinq grands parcs éoliens marins (Le Tréport, Fécamp, Courseulles, Saint-Brieuc et Saint Nazaire), annoncés par le gouvernement en janvier 2011, constituent un signal fort et affirment enfin une vraie volonté politique en la matière mais ce plan "offshore" doit être revu de manière à anticiper les ruptures technologiques en cours et à privilégier les futures éoliennes de 7 MW et non celles actuelles de 5 MW, ce qui permettrait de réduire d'une bonne centaine le nombre de machines prévues (600 théoriquement) et de réduire par conséquent le coût de production électrique ainsi que les frais d'exploitation et de maintenance de ces parcs.

Il y a là un défi technologique, économique et politique de premier ordre à relever pour notre pays et nous devons sans tarder prendre toute la mesure de la transition énergétique en cours au niveau planétaire et devenir les pionniers de l'éolien marin qui sera, dans une génération, une composante majeure du nouveau paysage énergétique mondial.

René TRÉGOUËT

Sénateur Honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

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