L'éolien : état des lieux et axes de développement à l'heure de la transition énergétique

L’éolien constitue un axe important de la stratégie bas carbone. Deuxième source de production d'électricité renouvelable après l'hydraulique, il a connu un essor important avec la nécessité de réduire les émissions carbone. Les efforts se portent aujourd'hui vers l'éolien offshore qui semble une voie d'avenir.

Le développement de l’éolien et, plus globalement, des énergies renouvelables, répond à un double objectif inscrit dans la programmation pluriannuelle de l'énergie (PPE) pour 2019-2028 :

  • accélérer la transition énergétique pour atteindre la neutralité carbone en 2050 ;
  • et anticiper de nouveaux besoins en électricité.

Si la croissance de l'éolien se poursuit, malgré les effets de la crise sanitaire (+21% en 2019), la construction de nouvelles installations terrestres est freinée par des contraintes d'espace (normes, règlements) et d'acceptabilité par les populations (pollution visuelle et sonore). Le développement de la filière est aujourd’hui fortement axé sur l'installation d'éoliennes en mer avec sept projets engagés pour exploiter les milliers de kilomètres de côtes.  

Un secteur en forte croissance depuis 20 ans

Le parc éolien actuel est concentré à 60% sur trois grandes régions  : les Hauts-de-France, l'Occitanie et le Grand-Est. Il a délivré au total une production électrique de 36 TW en 2020, soit environ 8% de la consommation nationale. Avec 6,3% de la part d'énergie électrique renouvelable, l'éolien constitue la deuxième source d’électricité renouvelable devant le solaire (2,2%) et les bioénergies (1,4%).

Au rang européen, la puissance électrique éolienne raccordée française se situe en troisième position, derrière l'Espagne (27,2 GW) et l’Allemagne (62,6 GW). La Chine et les États-Unis occupent les premières places mondiales avec une production respective de 229,6 GW et 105,4 GW.

Sous l'impulsion de la stratégie nationale bas carbone en faveur du développement des énergies renouvelable, le parc éolien français a connu un quasi doublement de sa puissance totale raccordée depuis 2014. Les efforts de développement ont été affaiblis par la crise sanitaire mais l'objectif inscrit dans la PPE 2019-2028 d'un doublement des capacités actuelles d'ici 2028 est maintenu et toujours atteignable selon EDF.

Le parc actuel compte aujourd'hui 8 000 éoliennes terrestres réparties sur 1 942 sites. Les régions les mieux dotées sont les Hauts-de-France, l’Occitanie et le Grand-Est. La filière éolienne emploie actuellement 18 200 personnes au sein de 1 000 entreprises. Selon les projections de l'Agence de la transition écologique, Ademe (étude 2017), elle pourrait représenter 60 000 emplois en 2050 en cumulant emplois directs et indirects dans l'exploitation, la maintenance et les activités liées à la phase d’investissements.

Le parc éolien terrestre le plus important se situe à Fruges (Nord-Pas-de-Calais). Il délivre une puissance de 140 MW, soit l’équivalent de l’alimentation en électricité de la ville de Lille (environ 235 000 habitants). Un parc de 63 turbines d’une puissance de 226 MW est en projet dans le département des Ardennes (Grand-Est). Il constituerait le plus grand parc terrestre national.

Limites techniques et acceptabilité

Source d’énergie verte, sans émission carbone, disponible partout et totalement gratuite, l’éolien est cependant confronté à des limites de puissance du fait de la variabilité d’exposition au vent et de solutions de stockage de l’énergie limitées et coûteuses.

Malgré la diversité géographique des sites éoliens sur le territoire qui compense la variabilité de capacité de production des installations, l'éolien reste pour l'heure une énergie d’ajustement aux besoins, en complément de la capacité électrique nucléaire et des autres sources d'énergies renouvelables.

La performance énergétique de l’éolien repose sur la puissance du vent mais aussi sur le réseau de transport de l’électricité (RTE) qui s’appuie sur plusieurs solutions : 

  • la plateforme d’insertion de la production éolienne et photovoltaïque (IPES) qui régule la diffusion d’électricité avec une anticipation de 3 jours sur la demande ;
  • les smarts grids qui s’appuient sur la circulation d’information entre les producteurs, les fournisseurs et les consommateurs ;
  • les technologies de stockage pour absorber les surplus d’électricité et les restituer aux heures de production les plus faibles.

Au-delà des limites techniques de capacité de production électrique (dimension des pales, puissance du vent, stockage de l'énergie), l’éolien terrestre est confronté dans son expansion à des freins d'ordre réglementaires et d'acceptabilité des populations.

L'installation d'éoliennes terrestres doit se conformer à un ensemble de normes, qu'il s'agisse de l'éloignement à des zones d'habitation (>500 mètres) fixées par l'arrêté ICPE de 2010, d'émergences sonores (<35 db) ou de distanciation par rapport à des installations militaires (perturbations radars) ou de survol d'aviation.

Un parc éolien interdit d'exploitation pour "impact visuel fort" et "effet de saturation"

Le 15 février 2022, la cour administrative d'appel de Nantes annulait l'autorisation d'exploiter un parc éolien déjà construit à Noyal-Muzillac (Morbihan), estimant qu'il présentait des "inconvénients excessifs" pour la protection des paysages et le voisinage. Le parc de trois éoliennes de 180 mètres de hauteur avait été autorisé en 2018 par le préfet jusqu'à ce qu'il soit récemment annulé en raison d'un "impact visuel fort" pour la vingtaine d'habitations avoisinantes situées entre 500 et 600 mètres de distance. La décision est également motivée par un "effet de saturation" lié à la présence de six autres parcs éoliens à quelques kilomètres. Le parc éolien est d'ores et déjà construit.

Pour ce qui est des autorisations préalables à la construction, au delà d'une hauteur de 50 mètres, les éoliennes doivent faire l'objet d'une enquête publique et d'une étude d'impact. Depuis la loi climat et résilience du 22 août 2021 issue des travaux de la Convention citoyenne pour le climat, une consultation publique doit être menée avant tout nouveau projet d'installation d'éolienne dans une commune. Elle entre dans le cadre du schéma régional d'aménagement, de développement durable et d'égalité des territoires et du schéma régional de raccordement au réseau des énergies renouvelables. Depuis la mise en œuvre de cette loi, les maires peuvent adresser leurs observations au porteur du projet alors qu'auparavant l'ordonnance du 26 janvier 2017 laissait au préfet de département, seul, l'initiative de l'autorisation du projet au titre de l'ICPE.

Plus récemment, la loi sur la différenciation, la décentralisation et la déconcentration dite "3DS" du 21 février 2022 renforce le rôle des maires en faisant entrer la construction d'éoliennes dans le cadre du plan local d’urbanisme (PLU). 

Ces dispositifs législatifs récents entendent répondre à certaines hostilités de la part de la population et d'acteurs politiques à l'édification de nouveaux parcs et à la présence de parcs existants en raison de la pollution visuelle et sonore qu'ils peuvent représenter ou encore des risques potentiels pour la faune animale.

Recommandations pour une meilleure acceptabilité du déploiement de l'éolien terrestre

Afin de respecter le schéma de développement fixé dans la PPE 2019-2028 qui comprend un objectif de doublement de la capacité électrique du parc éolien dès 2023 (de 13 470 MW en  2017 à 26 000 MW en 2023), certaines recommandations ont été formalisées : 

  • rendre obligatoire d’ici 2023 le recyclage des matériaux constitutifs des éoliennes lors de leur démantèlement ;  
  • généraliser le principe d’une excavation totale des fondations éoliennes lors du démantèlement et augmenter le montant des garanties financières pour tenir compte des nouvelles technologies ; 
  • équilibrer le développement de l’éolien au niveau national afin d’éviter les risques de saturation ; 
  • réutiliser des sites éoliens en fin de vie pour y réimplanter des machines plus performantes.

En axant davantage l'éolien terrestre sur un renouvellement des installations en fin de vie, grâce à des éoliennes de dernière génération plus performantes (éoliennes dites "toilées"), la PPE entend atteindre ses objectifs pour parvenir à 20% de la production d'électricité de source éolienne en 2050. Au total, le parc éolien terrestre devrait compter 14 500 mâts sur le territoire national, dont 6 500 nouveaux mâts.

Cese : des propositions pour la mise en œuvre des énergies renouvelables (EnR)

Dans un avis publié le 23 mars 2022, le Conseil économique, social et environnemental (Cese) souligne un manque de coordination entre l'État, les régions et les intercommunalités pour la mise en œuvre des objectifs fixés dans la PPE et la Stratégie nationale bas-carbone (SNBC). Pour améliorer l'acceptabilité des nouvelles infrastructures, il recommande une série de mesures parmi lesquelles :

  • une amplification du rôle de l'État dans la promotion des EnR ;
  • la tenue d'un grand débat public national sur ces questions ;
  • la systématisation d'une concertation préalable aux projets EnR pour anticiper et résoudre les éventuels blocages. 

L'éolien offshore, voie d'avenir

Compte tenu des freins actuels à l'extension du parc terrestre, la politique de développement de l'éolien s'est fortement orientée vers l'exploitation des vents marins au large des côtes françaises.

Bien que plus complexe et plus coûteux à mettre en œuvre, l'éolien offshore présente l'avantage de moindres contraintes d'occupation physique de l'espace et de plus grandes capacités de puissance.  

Deux types d'installation en mer sont en projet : 

  • des éoliennes amarrées sur des fonds marins à quelques kilomètres des côtes (Mer du Nord et Manche notamment) ; 
  • des éoliennes flottantes posées sur des plateformes, plus au large des côtes, pouvant bénéficier de vents plus forts et plus constants (Atlantique, Méditerranée). 

Sept parcs au large des côtes maritimes françaises sont actuellement en développement à Dunkerque (Pas-de-Calais), Fécamp, Le Tréport (Seine-Maritime), Courseulles-sur-Mer (Calvados), Saint-Brieuc (Côtes d’Armor), Saint-Nazaire (Loire-Atlantique) et Noirmoutier (Vendée). Leur mise en service est prévue entre 2022 et 2027. 

Pour l’heure, le projet le plus avancé se situe à douze kilomètres des côtes de Saint-Nazaire. Il prévoit l’installation de 80 éoliennes, d’une puissance de 6 MW chacune, opérationnelles dès 2022. Elle permettront de produire l’équivalent de 20% de la consommation électrique du département. Le projet est d'ores et déjà engagé avec 56 piliers posés en mer. 

Trois appels d’offres flottants totalisant 3,75 GW doivent suivre dans la première période de la PPE (2019-2023).

Le 14 mars 2022, le Premier ministre Jean Castex annonçait les premiers appels d'offres pour deux parcs offshore flottants situés au large de Port-la-Nouvelle (Aude) et à Fos-sur-Mer (Bouches-du-Rhône), "sous réserve des résultats des dernières études expérimentales". Ils devraient permettre de délivrer 250 MW chacun dans un premier temps, puis 750 MW. Le projet qui comprend une vingtaine d'éoliennes maritimes devrait voir le jour d'ici 2030.  

Au total, le gouvernement mise sur la réalisation de 50 parcs offshore d'ici 2050. À moyen terme une capacité de production électrique éolien offshore de 2,4 GW est annoncé pour 2023 puis entre 5,2 et 6,2 GW pour 2028.

Ces installations offshore permettraient de stabiliser le réseau électrique en cas de baisse de capacité, notamment dans la péninsule bretonne.

En cumulant le développement de l'éolien terrestre et les projets d'éolien maritime, le gouvernement espère faire de l'énergie éolienne la deuxième source de production d'électricité après le nucléaire.

Quels futurs énergétiques ?

Dans son rapport sur les Futurs énergétiques 2050 publié le 25 octobre 2021, le Réseau de transport d'électricité (RTE) émet l'hypothèse d'une réduction de 40% de la consommation globale d’énergie d'ici 2050.

Dans le même temps, il projette une augmentation de la consommation électrique de 55%, dans un contexte de réindustrialisation de l'économie et d'un passage du thermique vers l'électrique dans les transports.

Dans le scénario qu'il juge le plus réaliste pour atteindre les objectifs de neutralité carbone en 2050, RTE opte pour un mix énergétique entre énergies renouvelables et électricité issue du nucléaire. Dans cette optique, RTE recommande de poursuivre le déploiement de l’éolien terrestre "sans pression excessive sur l’artificialisation des sols" et "en s’attachant à la préservation du cadre de vie" parallèlement aux projets de construction d'installation offshore. L'objectif est de parvenir à un parc minimal d’une quarantaine de gigawatts. 

En 2021, le service de la donnée et des études statistiques (SDES) avait évalué à 72% l’avancée pour l’atteinte des objectifs fixés par la PPE pour 2023 et entre 50 et 52% pour ceux fixés pour 2028.