Quelles énergies demain : l'éolien

(suite de mes articles sur l'énergie)

Quelle énergie demain : l’éolien

          Les accords de Paris de 2015, prévoient d’aboutir à la neutralité carbone en 2050.    

          C’était un objectif difficile, mais l’élection de l’ignare Donald Trump le rendra encore plus difficile à atteindre. Il s’agit de remplacer la production énergétique à partir de charbon, de pétrole et de gaz, par des énergies décarbonées, tout en faisant face à une augmentation de la demande, car, même si on arrive à limiter notre consommation, ce qui est incertain, les pays en voie de développement ne peuvent pas conserver la leur à un niveau aussi bas.
          Tous les moyens de production décarbonés et renouvelables devront être associés à cet objectif : éolien, solaire, nucléaire (qui est renouvelable par l’utilisation possible de l’U_238, du Thorium ₂₃₂  ou de déchets nucléaires dans les réacteurs à neutrons rapides), hydraulique, hydraulienêosmotique, ainsi que la capture du CO₂ et du méthane (CH₄) émis. La biomasse diminue les émissions de carbone, mais émet du CO2.
          Je vais essayer de faire le point d’abord sur l’éolien et le photovoltaïque en deux articles. Ces techniques de production électrique ont l’inconvénient important d’être intermittentes et l’électricité ne se stocke pas sur un réseau. Je ferai ensuite un troisième article sur les solutions possibles pour avoir une production moins intermittente ou, plus généralement pour répondre à une demande variable sur un réseau électrique.
         Puis je consacrerai un article à chacune des autres énergies, mais j’intercalerai des articles sur d’autres sujets pour ne pas vous lasser.

L’énergie éolienne demain.

 Les éoliennes ont fait de grands progrès. La puissance d’une éolienne terrestre est d’environ 3 MW et celles en mer de 10 MW et atteindront probablement 15 MW. C’est néanmoins peu à coté d’un EPR de 1300 MW. De plus le vent n’est pas toujours présent et le facteur de charge moyen est de 40 à 50% pour une éolienne en mer et 25% pour une éolienne terrestre.
         Il faut donc environ 260 éoliennes maritimes et 520 éoliennes terrestres pour produire la même énergie qu’un EPR. Mais le prix de série des éoliennes devrait diminuer (il est actuellement d’environ 8M€ le MW) et finalement les coûts sont voisins.
         Les éoliennes peuvent être fixées sur les fonds marins jusqu’à 50 mètres de profondeur, ou au-delà reposer sur une base flottante amarrée et on privilégie les zones où le vent a une vitesse moyenne annuelle d’au moins 8 mètres par seconde,
         Si on couvrait toutes ces zones d’éoliennes (ce qui est une vue de l’esprit !), on aboutit à un potentiel de l’éolien en mer à 420 000 TWh d’électricité par an, soit 11 fois la demande mondiale d’électricité en 2040. (Estimation de l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE).
         Le potentiel à terre est beaucoup moindre, d’une part parce que les éoliennes sont moins hautes et moins puissantes, parce que les vents sont moins forts et moins réguliers, et surtout parce que les implantations sont gênantes pour l’environnement habité. (bruit, paysage, oiseaux…).
         La production est plus importante en hiver, ce qui est l’inverse du photovoltaïque.
         Il n’est pas certain que la course au gigntisme dure. Par exemple les éoliennes de la Manche qui pourraient atteindre 23 MW avec des pales de 107 m de long). On a constat que la trainée dans le vent forme un sillage qui diminue le rendement des machines voisines, et que des turbulence augmente l’usure de la machine.
          L’un des problèmes important et cher est la raccordement électrique qui demande la pose de câbles en mer

          La production mondiale d’électricité due au vent n’est aujourd’hui que de 8 % en 2023
          L’Europe représente, dans la puissance installée éolienne mondiale, 26,7 % en 2023, dont 6,8 % en Allemagne, 3,0 % en Espagne, 2,9 % au Royaume-Uni, 2,2 % en France, 1,6 % en Suède, 1,2 % en Turquie, 1,1 % aux Pays-Bas.
         La capacité européenne était en 2022 de 255 GW dont 225 terrestre et 30 en mer du Nord..La production en 2022 a été de 524 TWh
         En 2020, les États membres de l'UE se sont fixés des objectifs ambitieux pour la filière : porter sa puissance éolienne offshore de 205 GW à 420 GW d’ici 2030 et en 2023, au sommet d’Ostende à porter collectivement leurs capacités d'énergie éolienne en mer du Nord à 120 GW en 2030, puis au moins 300 GW en 2050, contre environ 30 GW actuellement.
          Le Royaume- Uni est le premier pays avec une capacité éolienne en mer installée est de 10,4 GW (contre 14 GW à terre), et vise 40 GW d’ici 2030.
         En France, il existe actuellement trois parcs en mer 5fécamp, StBrieux: St Nazaire), dont l’énergie totale est de 1,5 GW. L’Etat a défini un projet qui permettrait d’atteindre 18 GW en 2035 et 45 GW en 2050. Des industriels ont été sélectionnés pour installer, au large de Belle-Isle, un parc de 250 MW d’éoliennes flottantes. (Mise en service prévue pour 2031). Ces machine subissent des forces importantes liées aux vague, à ma marée, au vent et doivent supporter les tempêtes.

         Le problème de l’éolien, comme du photovoltaïque est son intermittence et le stockage de l’électricité ainsi que la régulation du réseau, que je traiterai dans un article séparé.spécifique.
          L’éolien en mer pose des problèmes spécifiques : collision avec les oiseaux, éloignement au contraire des migrations, bruit transmis aussi bien cans l’air que dans l’eau, difficultés pour la pêche. Par contre certains coquillages et crustacé s’accrochent aux socles des éoliennes.