Éolien terrestre

Publié le Lundi 30 janvier 2017
Une éolienne est un dispositif qui permet de convertir l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique. Cette énergie est ensuite transformée dans la plupart des cas en électricité. La France possède le deuxième gisement éolien européen après la Grande-Bretagne. Un développement important de l’énergie éolienne en France est attendu pour répondre aux objectifs fixés par la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte et par la Directive Européenne sur les Énergies Renouvelables.

Présentation de la technologie

En matière d’éolien on distingue tout d’abord les éoliennes posées à terre (dites terrestre ou « onshore ») de celles en mer (on parle alors d’éolien en mer ou « offshore »).

Une éolienne produit de l’énergie électrique à partir de l’énergie mécanique du vent. Fixées en haut du mât, les pales mises en rotation par le vent autour du moyeu entraînent directement ou non un générateur qui produit l’électricité. L’ensemble des éoliennes d’un parc sont raccordées entre elles puis au réseau électrique par l’intermédiaire d’un transformateur.

L’éolien terrestre est répandu en France ; allant généralement d’une puissance de 1,8 à 3MW les éoliennes terrestres installées ont des rotors mesurant entre 80et 110 m de diamètre.

Caractéristiques d’une éolienne terrestre:

  • Puissance : entre 1,8 et 3 MW
  • Diamètre du rotor : entre 80 et 110 m
  • Hauteur du mât : 80 à 100 m
  • Hauteur totale : entre 120 et 155 m

Une éolienne de 2 MW produit en moyenne 4200 MWh par an, soit environ la consommation électrique moyenne de plus de 800 ménages français

Puissance moyenne d’un parc éolien : 10MW

 

Chiffres clés

En France

Les objectifs de la filière

La programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE), qui décline les objectifs prévus par la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte a fixé pour l’éolien terrestre les objectifs suivants :

Échéance

Puissance installée

31/12/18

15 000 MW

31/12/23

Option basse : 21 800 MW

Option haute : 26 000 MW

Puissance installée en France

L’éolien terrestre a vu, en 2015, sa puissance raccordée augmenter de 10,9 % par rapport à 2014. Le parc éolien atteint en France 11,2 GW fin septembre 2016 et représente presque 25 % de la puissance électrique renouvelable installée en France.

Puissance éolienne totale raccordée par département
Évolution de la puissance éolienne raccordée cumulée

Puissance installée dans le monde

Avec une capacité mondiale installée de 433 GW, l’éolien maintient sa place dans le mix énergétique à long terme, et conserve un niveau de croissance très soutenu.
Avec 141,7 GW installés, dont plus de 10 GW en France, l’Europe détient environ 33% de la capacité éolienne mondiale alors que l’Asie – forte de ses 176 GW – confirme sa place de première région mondiale de l’énergie éolienne

Puissance éolienne raccordée en Europe

En termes de puissance raccordée et avec ses 10,3GW fin 2015, la France se situe à la 4ème place de l’Union Européenne derrière l’Allemagne (44,9 GW), l’Espagne (23GW) et le Royaume-Uni (13,9GW). (source EurObserv’ER).

10,8

Puissance (en GW) raccordée fin juin 2016

Objectif 2018 : 15
Objectif 2023 : entre 21,8 et 26

Cadre réglementaire

Dispositifs de soutien de la filière

Jusqu’en 2015 : l’obligation d’achat

Afin de développer la filière éolienne, l’État a mis en place en 2000 et jusqu’en 2015 un dispositif incitatif : l’obligation d’achat. Dans le cadre de ces contrats EDF et, si les installations de production sont raccordées aux réseaux publics de distribution dans leur zone de desserte, les entreprises locales de distribution, doivent acheter l’électricité produite à partir de l’énergie éolienne aux exploitants qui en font la demande, à un tarif d’achat fixé par arrêté. Le surcoût occasionné pour ces acheteurs obligés leur est compensé et est répercuté sur les clients finals par une contribution proportionnelle à l’électricité qu’ils consomment (CSPE).

L’article L. 314-1 du code de l’énergie fixe les dispositions dans lesquelles les installations de production d’électricité à partir d’énergies renouvelables peuvent bénéficier de l’obligation d’achat.

Le Décret n°2001-410 du 10 mai 2001relatif aux conditions d’achat de l’électricité produite par des producteurs bénéficiant de l’obligation d’achat, abrogé au 1er janvier 2016 précisait les conditions d’attribution des tarifs d’achat.

 

Le tarif d’achat pour l’éolien terrestre

Pour l’éolien terrestre, l’arrêté du 17 juin 2014 fixe les conditions d’achat de l’électricité produite par les installations utilisant l’énergie mécanique du vent implantées à terre. Il s’agit d’un tarif fixe d’achat garanti pendant une durée donnée. Dans les conditions de 2008, pour l’éolien terrestre, les contrats ont été souscrits pour 15 ans, le tarif a été fixé en 2008 à 8,2 c€/kWh pendant 10 ans, puis entre 2,8 et 8,2 c€/kWh pendant 5 ans selon les sites. Ce tarif est actualisé chaque année en fonction d’un indice des coûts horaires du travail et d’un indice des prix à la production.

La Commission européenne, par une décision du 27 mars 2014, a validé ce dispositif en jugeant que le régime français octroyant un soutien à la production d’électricité à partir d’éoliennes terrestres était compatible avec les règles de l’Union Européenne en matière d’aides d’État.

 

À partir de 2016 : le complément de rémunération 

À compter du 1er janvier 2016, le dispositif de soutien à l’éolien terrestre a évolué vers le dispositif de complément de rémunération mis en place par la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte. Dans le cadre de ces contrats, l’électricité produite par les installations est vendue directement par le producteur sur le marché de l’électricité, la différence entre un tarif de référence fixé par arrêté et le prix moyen du marché constaté chaque mois est versée au producteur par EDF. Le surcoût occasionné pour EDF lui est compensé au titre des charges de service public de l’électricité (CSPE).

 

Le tarif de référence pour l’éolien terrestre

L’année 2016 constitue pour la filière éolienne une année de transition. L’arrêté tarifaire du 13 décembre 2016 fixe les modalités du complément de rémunération pour l’année 2016. Il prévoit des contrats de 15 ans et un niveau de tarif à 8,2 c€/kWh pendant 10 ans, puis entre 2,8 et 8,2 c€/kWh pendant 5 ans selon les sites, dans la continuité du niveau de soutien apporté par l’arrêté de 2014.

 

À partir de 2017 : Mise en place d’appels d’offres pluriannuels pour les grandes installations et refonte du dispositif de soutien pour les installations de plus petite taille

À partir de 2017, un nouveau dispositif de soutien sera mis en place sous la forme d’un complément de rémunération révisé pour les installations de moins de 6 éoliennes. La durée des contrats sera allongée à 20 ans afin de tenir compte les durées de vie des éoliennes. Le niveau de tarif sera fixé afin d’assurer une rentabilité normale des projets sur leur durée de vie. L’arrêté fixant les conditions et les modalités de ces contrats a été notifié à la Commission européenne.

Un appel d’offres pluriannuel sera également lancé pour soutenir le développement des parcs de plus grande taille.

 

Le tarif d’achat pour l’éolien terrestre en zone cyclonique

Un tarif d’achat spécifique pour les installations éoliennes situées en zones cycloniques a été mis en place en 2013. Il porte sur des éoliennes disposant de garanties de production électrique basées sur la prévision de la production et un moyen de stockage électrique afin de favoriser l’émergence de techniques permettant d’accroître la part d’énergie renouvelable intermittente dans des zones non interconnectées, tout en préservant la sécurité des réseaux. Ce tarif d’achat est spécifique aux installations éoliennes équipées de dispositifs de lissage et prévision de la production situées dans les zones exposées à un risque cyclonique. Les zones en question regroupent la Réunion, la Guadeloupe, la Martinique, Saint Martin et Saint Barthélemy.

L’arrêté du 8 mars 2013 fixe quant à lui les conditions d’achat de l’électricité produite par les parcs éoliens situés dans des zones particulièrement exposées au risque cyclonique et disposant d’un dispositif de prévision et de lissage de la production.

La procédure d'autorisation d'un parc éolien

Les autorisations nécessaires

La construction et l'exploitation d’un parc éolien est soumise à plusieurs réglementations en particulier au titre de code de l’énergie, du code de l’urbanisme et du code de l’environnement :

- Au titre du code de l’énergie

- Au titre du code de l’environnement

  • L'exploitation d'un parc éolien relève de la législation des installations classées pour la protection de l’environnement. Cette activité est soumise à (cf. décret n° 2011-984 du 23 août 2011 modifiant la nomenclature des installations classées) :

  1. déclaration lorsque l’installation comprend uniquement des aérogénérateurs d’une hauteur comprise entre 12 et 50 mètres et pour une puissance installée inférieure à 20 MW ;
  2. autorisation lorsque l’installation comprend au moins un aérogénérateur d’une hauteur supérieure à 50 mètres ou lorsque l’installation comprend des aérogénérateurs dont le mât est compris entre 12 m et 50 m pour une puissance installée supérieure à 20 MW.
  • Dérogations espèces protégées : Dès lors que le fonctionnement du parc éolien conduit à atteindre au bon état de conservation d’une espèce protégée, il convient d’effectuer une demande de dérogation à l’article L.411-1 du code de l’environnement.

- Au titre du code de l’urbanisme : Les éoliennes dont la hauteur du mât est supérieure à 12m sont soumises à permis de construire.

- Au titre du code forestier : Le porteur de projet éolien peut-être soumis à l’obtention d’une autorisation de défrichement au titre du code forestier (articles L 311-1 et suivants).

Ces différentes autorisations font aujourd'hui l'objet d'une procédure dite "d'autorisation unique" menant à une seule et unique décision du Préfet.

En effet, dans le cadre de la modernisation du droit de l’environnement et des chantiers de simplification, le gouvernement a expérimenté le principe d’une autorisation environnementale unique pour les projets éoliens. Cette expérimentation a poursuivi plusieurs objectifs :

  • une simplification des procédures sans diminuer le niveau de protection environnementale ;

  • une intégration des enjeux environnementaux pour un même projet ;

  • une anticipation, une lisibilité et une stabilité juridique accrues pour le porteur de projet.

La procédure associée est encadrée par le décret n° 2014-450 du 2 mai 2014 relatif à l'expérimentation d'une autorisation unique en matière d'installations classées pour la protection de l'environnement.

Suite aux retours sur cette expérimentation, l’autorisation environnementale unique sera généralisée dans le courant du premier semestre 2017, rendant ainsi plus rapide et lisible pour tous les porteurs de projets la procédure d’autorisation liée à l’éolien.

 

L'autorisation unique

La procédure d’autorisation unique d’un parc éolien prévoit la réalisation d’une étude d’impacts et de dangers qui évalue les effets du projet sur l’environnement, en incluant des critères tels que l’impact paysager, la biodiversité, le bruit et les risques pour les riverains. Elle prévoit également une enquête publique avec affichage dans un rayon de 6 km autour du lieu envisagé pour l’implantation des éoliennes.

Après examen par cette instance, le Préfet prend sa décision, par voie d’arrêté préfectoral. Cet arrêté peut fixer des prescriptions complémentaires et compensatoires (éloignement, niveau de bruit, contrôles réguliers, plantations d’écrans, …) qui viennent s’ajouter aux prescriptions réglementaires nationales en fonction des résultats des consultations et de l’enquête publique.

 

Les prescriptions techniques applicables aux éoliennes

Les prescriptions techniques applicables aux éoliennes sont précisées notamment dans :

Ces arrêtés sont complétés par les décisions ministérielles suivantes :

En complément de ces textes réglementaires, plusieurs guides permettent d’accompagner la mise en œuvre de la réglementation

Enjeux liés au développement de l’éolien terrestre

Enjeux environnementaux et d’acceptabilité locale

La quasi-totalité des éoliennes actuellement installées sur le territoire sont de hauteur totale (hauteur en bout de pâles) de l’ordre de 150 mètres. Dans les années à venir, la hauteur sera conduite à augmenter pour d’une part augmenter la puissance unitaire, et d’autre part exploiter les zones de gisement de vent moins favorables. Avec cette augmentation de la hauteur des machines et le nombre croissant d’éoliennes sur le territoire métropolitain, le développement de la filière doit intégrer encore davantage les enjeux environnementaux, de faisabilité (impact paysager, co-visibilité) et de conflits d’usages (circulation aérienne, radars météorologiques et d’aviation) auxquels elle est d’ores et déjà confrontée, et éviter le mitage du territoire ou a contrario la densification excessive de parcs.

L’acceptabilité locale

A l’échelle des parcs, chaque projet éolien terrestre soumis à autorisation au titre de la réglementation des installations classées pour la protection de l’environnement, dans le cadre de la procédure de permis unique désormais, fait l’objet d’une enquête publique, ouverte à tous, avec affichage dans un rayon de plusieurs kilomètres autour du lieu envisagé pour l'implantation des éoliennes qui permet à chacun de s'informer sur le projet et exprimer son avis, ses suggestions et d'éventuelles contre propositions. L'enquête publique fait l'objet d'un rapport qui est pris en compte dans l'instruction de la demande d'autorisation, notamment à travers le rapport de synthèse préparé par l’Inspection des installations classées et présenté à la Commission Départementale de la Nature, des Paysages et des Sites (CDNPS). Après examen par cette instance, le Préfet prend sa décision, par voie d’arrêté préfectoral. Cet arrêté peut fixer des prescriptions complémentaires et compensatoires (éloignement, niveau de bruit, contrôles réguliers, plantations d’écrans, …) qui viennent s’ajouter aux prescriptions réglementaires nationales en fonction des résultats des consultations et de l’enquête publique.

 

Enjeux environnementaux

La France, qui a ratifié la Convention européenne du paysage, veille à ce que le développement de l’éolien terrestre se réalise en adéquation avec la préservation de la qualité de la diversité de nos paysages ordinaires, qui constituent une richesse nationale. L’impact patrimonial et paysager est ainsi un point central à considérer pour permettre un développement fort de qualité de l’éolien terrestre et l’intégration paysagère des parcs doit donc être recherchée. Le gouvernement soutient en effet un développement de l’éolien terrestre à haute qualité environnementale qui passe par une limitation de l’impact visuel des éoliennes sur les paysages. L’insertion des éoliennes dans les paysages nécessite une approche globale prenant en compte les particularités et les reliefs alentours. L’intégration paysagère sera en général plus réussie si le paysage reste lisible après implantation d’un parc éolien. Le respect des lignes de fuites, la création de perspective, la cohérence et l’uniformité du parc sont autant de moyens permettant d’assurer une insertion satisfaisante dans l’environnement.

En raison des enjeux et des impacts potentiels associés à l’exploitation des éoliennes, l’implantation de tout parc est soumise à un examen approfondi de l’intégration des éoliennes dans leur environnement et de la bonne prise en compte des enjeux associés à leur exploitation, et fait notamment l’objet d’une étude d’impact.

L’étude d’impact doit aborder les impacts positifs et négatifs d’un projet pour l’ensemble des thématiques environnementales. Les effets négatifs des installations elles-mêmes peuvent être temporaires ou permanents.

En termes d’acoustique, le bruit généré par les éoliennes est strictement encadré par la réglementation (article 26 de la section 6 de l'arrêté du 26 août 2011 relatif aux installations de production d'électricité utilisant l'énergie mécanique du vent […]). Lors de l’étude d’impact c’est l’émergence du bruit qui est mesurée, c’est-à-dire la différence entre le niveau de bruit lorsque le parc est en fonctionnement et le niveau de bruit lorsque le parc est arrêté. La réglementation prévoit notamment pour un niveau de bruit supérieur à 35dB (A) une émergence maximale de 5dB(A) entre 7h et 22h et de 3dB(A) entre 22h et 7h.

De façon plus générale, une attention forte est apportée aux impacts : acoustiques, sur la faune volante (oiseaux et chauve-souris) et visuels. Mais, au regard des caractéristiques du site d’implantation et du projet, d’autres impacts notables peuvent intervenir qui doivent être pris en compte.

 

Retombées économiques

La production éolienne génère, notamment dans les zones rurales, une nouvelle activité qui implique de nouveaux emplois, et de nouveaux revenus fiscaux pour les collectivités qui choisissent de prendre part, par l’installation d’éoliennes, à la transition énergétique.

 

Emploi

Dans son Observatoire de l’Éolien 2016, France Énergie Éolienne (FEE) dénombre 14 470 emplois localisés en France, dont une hausse de 15 % en 2015. Ces emplois se répartissent sur différents secteurs : études et développement, fabrication de composants, ingénierie et construction ou encore exploitation et maintenance.

 

Fiscalité de l’éolien

En tant qu’activité économique, une installation éolienne génère différents revenus fiscaux, au titre notamment des taxes foncières, de la Cotisation Foncière des Entreprises, de la Cotisation sur la Valeur Ajoutée des Entreprises et de l’Imposition Forfaitaire sur les Entreprises de Réseaux. Ces revenus fiscaux sont de l’ordre de 10 à 15 k€ par MW installé et par an. Ils sont par la suite redistribués entre les différentes collectivités en fonction principalement du régime fiscal de l’établissement public de coopération intercommunale auquel appartient la commune d’implantation.

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