Énergie éolienne - Définition

Économie de l’énergie éolienne

Des milliers d’éoliennes fonctionnent à l’heure actuelle dans diverses régions du monde, avec une capacité totale de plus de 159 213 MW à fin 2009, et l’Europe y prend part à 47,9% (fin 2009). Ne sont pas comptabilisées dans ce total quelques compagnies privées reliées ou non au réseau. Les pays qui s'intéressent au développement de l'éolien sont encore en phase de premier investissement (mise en service de champs d'éoliennes qui n'existaient pas auparavant). De fait, les capacités installées croissent en permanence mais à des rythmes différents selon les pays, et classer les États par puissance installée donne un résultat mouvant d'une année à l'autre. Néanmoins, il ressort des chiffres actuels que les plus gros pays investisseurs sont les pays occidentaux (Amérique et Europe), mais l'Asie, avec l'Inde et la Chine, commence à tenir un rang important.

L’Allemagne est l'un des principaux producteurs d’électricité éolienne avec 22 247 MW de puissance installée à la fin de l’année 2007. Avec plus de 30 000 emplois, cette activité est le troisième poste d'exportation du pays. Le Danemark voisin est le plus important fabricant mondial d'éoliennes et compte 500 watts éoliens par habitant (contre 40 en France) en 2008 ( 2 445 MW installé /60 millions d'habitants ⇒ 40,75 watts de puissance éolienne installé par personne). En 2008, les États-Unis sont devenus le premier pays pour la capacité d’énergie éolienne avec 25 170 MW installés devant l’Allemagne (23 902 MW). Ce secteur emploie 85 000 Américains.

L’Espagne qui a une puissance installée de 15 145 MW. La France était en 2007 le 6^e producteur d’énergie éolienne en Europe avec 2 455 MW (WWEA 2006).

À titre de comparaison, la puissance installée en énergie nucléaire est de 21 000 MW en Allemagne, de 63 000 MW en France et de 98 000 MW aux États-Unis (chiffres de 2003)

Le Maroc, deuxième producteur d’énergie éolienne du continent africain, avait 140 MW de puissance installée en (2007) ; cette puissance est passée à plus de 300 MW en 2009.

Les chiffres ci-dessus doivent être pondérés en tenant compte du facteur de charge, c’est-à-dire de la durée de fonctionnement et de production de l’équipement dans une année. En France, les éoliennes terrestres fonctionnent avec un facteur de charge moyen de 25 % par année. Par exemple pour l’Allemagne il n’est que de 16 % en 2005, contre un facteur de charge de plus de 80 % pour une centrale nucléaire.

On peut observer de plus que le facteur de charge diminue avec l’augmentation du parc d’éoliennes, conséquence directe de l’exploitation de sites de moins en moins ventés (hors offshore).

Selon l’Observatoire des Énergies Renouvelables, dans un rapport publié par EDF, l’éolien est actuellement la filière énergétique la plus dynamique dans le monde et plus particulièrement dans l’Union européenne où la production d’électricité éolienne a augmenté de 37,8 % par an en moyenne de 1993 jusqu’en 2002. Cette croissance a atteint 59 % par an sur la même période pour la France, qui était largement en retard dans ce domaine. Selon la même source, pour les années 2003-2004, la croissance dans l’Union Européenne reste soutenue avec un taux de 28,9 % annuel (42,9 % en France) sur ces deux années, et représente désormais 12,4 % de la production d’ENR (énergies renouvelables) de l’UE, en passe de dépasser la production à partir de biomasse (production : 12,9 %, croissance : 10,8 %) comme 2^e source électrique d’origine renouvelable, après l’hydraulique (production : 73,3 %, croissance nulle).

De nouvelles fermes éoliennes en mer (éolien offshore) sont envisagées partout dans le monde. Le Danemark est l’un des acteurs les plus importants, avec son laboratoire Risø, très renommé ; le pays produit environ 20 % de son électricité avec des éoliennes. Les éoliennes produisent 2 % de la production de l’électricité dans le monde. La taille la plus rentable et la plus pratique pour les éoliennes actuellement commercialisées semble être autour de 600 kW à 3 MW, groupées dans de grandes fermes éoliennes. Les nouvelles technologies en cours de développement cherchent à produire des systèmes beaucoup plus souples en termes de « puissance rentable ».

• L’Allemagne, leader mondial dans cette filière, continue depuis 1999 à installer une moyenne de 2 GW de puissance supplémentaire par an.

• L’Espagne, depuis 2002, a adopté le rythme de l’Allemagne et développe sa puissance installée d’environ 2 GW par an également.

• Le Danemark, a repris le développement de ses installations depuis 2008. La production d’électricité éolienne dans ce pays représente maintenant sensiblement 21 % de sa consommation d’électricité. La programmation d'autres parcs mèneront cette production à 25 % dans les années immédiates qui viennent grâce à l'utilisation de STEP situées en Norvège ( voir plus loin le paragraphe sur le stockage ).

• En 2007, la capacité éolienne installée aux États-Unis a augmenté de 45 % et 9 milliards de dollars ont été investis dans ce secteur. Les éoliennes fournissent 1 % de l’électricité américaine, soit l’équivalent de 4,5 millions de foyers. Le Texas est devenu en 2006 le premier état producteur d’énergie éolienne du pays, devant la Californie. À la fin 2007, les éoliennes installées au Texas développaient une puissance totale de 4 356 mégawatts, contre 2 439 mégawatts en Californie, et 1 300 mégawatts au Minnesota et en Iowa. Des projets éoliens sont en cours d’étude au Texas : Shell et TXU Corporation prévoient de construire la plus grande ferme éolienne du monde d’une puissance de 3000 mégawatts. En 2008, le milliardaire texan T. Boone Pickens, magnat du pétrole, a commandé auprès de General Electric 667 turbines éoliennes pour deux milliards de dollars. Lire l'article Énergie éolienne aux États-Unis.

• La Chine, qui reste en 2005 le 3^e plus gros producteur d’énergie électrique derrière les États-Unis (4 239 TWh) et l’Europe (3 193 TWh) avec 2 500 TWh produits (source Agence Internationale de l’Énergie), est devenu le 5^e producteur mondial d’énergie éolienne en 2007 derrière l’Allemagne, l’Espagne, les États-Unis et l’Inde. Son objectif est une puissance éolienne installée de 20 GW en 2020, soit une augmentation de plus de 1 GW par an. Cet effort est malgré tout extrêmement modeste en regard de sa production d’électricité qui a augmenté de 860 TWh en 3 ans (1 640 TWh en 2002), essentiellement par une multiplication de centrales au charbon. Ce pays a déclaré récemment (10 février 2007) ne pas avoir les moyens de passer aux énergies propres (voir lien).

• Le Royaume-Uni, dont les gisement pétroliers de la Mer du Nord sont en voie d'épuisement, a décidé d’exploiter au plus tôt son gisement éolien qui est le plus important d’Europe. Plusieurs projets en cours sont les plus importants au monde dans la situation actuelle.

• Au Canada, la production d’électricité par le vent est en augmentation, surtout dans les Prairies et au Québec. Dans cette dernière province, la compagnie d’état Hydro-Québec achète déjà 200 GWh à des producteurs privés de la région gaspésienne. Le gouvernement fédéral a annoncé un programme incitatif qui devrait porter la puissance installée à 10 GW d’ici la fin de 2015 (source ACEE Canadienne).

• En Belgique, les éoliennes ont aussi le vent en poupe ces dernières années. La puissance installée est passée de 170 MW en 2005 à 287 MW en 2007. La production maximale disponible dans le pays est toutefois estimée à environ 2 000 MW. Des parcs offshore devraient apparaître dans les années futures avec notamment un parc de 300 MW au large de Zeebruges.

Puissance éolienne totale installée - les 20 premiers pays en 2009 - évolution de 1997 à 2009

Rang (fin 2009)	Pays	MW fin 1997	MW fin 1998	MW fin 1999	MW fin 2000	MW fin 2001	MW fin 2002	MW fin 2003	MW fin 2004	MW fin 2005	MW fin 2006	MW fin 2007	MW fin 2008	MW fin 2009
01	États-Unis	1 673	1 820	2 534	2 564	4 258	4 685	6 370	6 725	9 149	11 603	16 819	25 170	35 159
02	Chine	146	200	262	352	400	468	567	764	1 266	2 599	5 899	12 210	26 010
03	Allemagne	2 081	2 875	4 443	6 095	8 754	12 001	16 629	18 428	18 500	20 622	22 247	23 903	25 777
04	Espagne	427	834	1 542	2 535	3 337	4 830	6 202	8 263	10 028	11 630	15 145	16 754	19 149
05	Inde	940	992	1 035	1 267	1 507	1 702	2 110	3 000	4 430	6 270	7 850	9 600	10 926
06	Italie	103	178	283	427	682	785	904	1 265	1 718	2 123	2 726	3 736	4 850
07	France	10	21	25	68	95	148	248	386	757	1 567	2 455	3 404	4 492
08	Royaume-Uni	319	333	347	409	474	552	684	888	1 353	1 963	2 389	3 241	4 051
09	Portugal	38	51	67	83	131	194	289	522	1 022	1 716	2 130	2 862	3 535
10	Danemark	1 066	1 383	1 771	2 417	2 383	2 880	3 110	3 124	3 128	3 136	3 125	3 160	3 465
11	Canada	25	82	125	137	207	236	322	444	683	1 460	1 846	2 369	3 319
12	Pays-Bas	319	361	409	440	481	682	908	1 078	1 224	1 559	1 747	2 225	2 229
13	Japon	18	30	68	142	275	334	506	896	1 040	1 309	1 528	1 880	2 056
14	Australie	4	9	9	30	71	103	197	379	579	817	817	1 494	1 712
15	Suède	127	178	220	241	295	345	404	452	509	571	831	1 067	1 560
16	Irlande	53	73	73	119	125	137	186	339	495	746	805	1 245	1 260
17	Grèce	29	55	158	247	272	276	365	473	573	756	873	990	1 087
18	Autriche	20	30	42	77	94	139	415	606	819	965	982	995	995
19	Turquie		9	9	19	19	19	21	21	201	65	207	333	801
20	Pologne	2	5	5	5	22	28	58	58	73	156	276	472	725
	Total capacité mondiale	7 480	9 667	13 701	18 040	24 319	31 180	41 342	49 463	59 076	74 117	93 891	121 266	157 531

Principales sociétés productrices d'énergie éolienne Les principaux producteurs d'énergie éolienne dans le monde sont (par ordre décroissant de puissance installée en mégawatt, fin 2007) :

• Iberdrola (Espagne) (plus de 5 000 mégawatts installés)
• FPL Energy (États-Unis) (4 000 MW)
• Acciona (Espagne) (plus de 2 000 MW)
• Babcock Brown (Australie) (vers 1 500 MW)
• EDF énergies nouvelles (France) (vers 1 218 MW)
• Endesa (Espagne) (plus de 1 000 MW)
• EDP (Portugal) (plus de 1 000 MW)

Principales sociétés fabricantes d'éoliennes :

• États-Unis : General Electric Energy, SUREnergy, Kenetech, Zond, Enron, Clipper, Tacke, Nordic Windpower, Jacobs, Windmatic
• Chine : Goldwind, Windey, Sinovel, DEC, Dongfang
• Allemagne : Dewind, Enercon, Nordex, Repower, Siemens, Multibrid, Bonus, Neg Micon, Fuhrlander, Windstrom Frisia, Vensys, Bard, Südwind, e.n.o. energy, Innovative Windpower, PowerWind, Avantis, Eviag
• Espagne : Ecotecnia, Gamesa, Made, Acciona, Navantia-Siemens, M Torres, ACSA
• Inde : Suzlon, Kenersys, NEPC, RRB Energy, Ghodawat, Pioneer Wincon
• Italie : Leitwind
• France : Jeumont, Vergnet, Alizeo
• Danemark : Vestas, Nordtank, Wind World, Norwin, Wincon, Danwin, Dencon, DWP, Vindsyssel, Wicon
• Canada : AAER, AWE
• Pays-Bas : Windmaster, Lagerwey, Darwind, EWT, NedWind
• Japon : Mitsubishi, Subaru
• Autriche : Windtec
• Belgique : Turbowinds
• Nouvelle-Zélande : Windflow
• Norvège : Scanwind
• Corée du Sud : Unison
• République tchèque : Wikov
• Finlande : Winwind
• Panama : ITP

En Europe

L’UE a décidé de produire 20 % de son électricité en énergie renouvelable, propre et sûre d’ici 2020. Ceci ne peut se faire sans éoliennes offshores, et donc sans établir un réseau électrique interconnecté capable de livrer l’électricité produite avec irrégularité en mer Baltique ou en mer du Nord au reste de l’Europe, ce qui est une des deux priorités annoncées par le commissaire européen à l’énergie Andris Peibalgs fin novembre 2007. Celui-ci a confié une mission de coordination à l’Allemand Goerg Wilhmelm Adamowitsh.

La capacité de production électrique éolienne déployée en Europe a été multipliée par 5 entre l'année 2000 et fin 2007. Selon l'EWEA (European Wind Energy Association), 2009 a encore été une année record avec l'installation de 10.263 MW de nouvelles capacités éoliennes installées, et environ 10 000 MW supplémentaire sont attendus en 2010 par l'EWEA.

'Puissance éolienne installée dans l'union européenne fin 2008 : [5]

Rang	Pays (fin 2008)	MW
01	Allemagne	23 903
02	Espagne	16 740
03	Italie	3 736
04	France	3 404
05	Royaume-Uni	3 241
06	Danemark	3 180
07	Portugal	2 862
08	Pays-Bas	2 225
09	Suède	1 021
10	Irlande	1 002
11	Autriche	995
12	Grèce	985
13	Pologne	472
14	Belgique	384
15	Bulgarie	158
16	République tchèque	150
17	Finlande	143
18	Hongrie	127
19	Estonie	78
20	Lituanie	54
21	Luxembourg	35
22	Lettonie	27
23	Roumanie	10
24	Slovaquie	3
25	Chypre	0
	Total européen	64 935

En France

Second gisement éolien d'Europe (ressources en vent) après le Royaume-Uni, la France tente actuellement de combler le retard accumulé alors qu'elle bénéficie d'un potentiel éolien important. Le projet de parc éolien en mer des Deux-Côtes est actuellement à l'étude. Selon EDF, « parmi les énergies renouvelables, l’éolien a le plus fort potentiel de développement et représentera une part majoritaire dans la production d’énergies renouvelables hors hydraulique. L’éolien apportera ainsi sa contribution à l’indépendance énergétique de la France ». L’obligation faite à EDF de racheter l'électricité d’origine éolienne à plus du double de son prix de revient et ce, contre l'avis de la Commission de régulation de l'énergie rend les investissements éoliens attractifs. Les objectifs affichés pour l'éolien sont de 10 000 MW en 2010 (6 000 à 9 000 éoliennes).

En 2009, selon un sondage du CREDOC, 72 % des Français (59 % en Ile de France où les habitants disent se sentir moins concernés) seraient favorables à une implantation d'éoliennes sur leur commune. Sur 28 % des opposants à une telle implantation, la moitié disent être contre pour des raisons paysagères et 8 % parce qu'ils craignent être gêné par du bruit (plus souvent des femmes et personnes non-diplômées). Seuls 2 % des sondés (plutôt des hommes et diplômés du supérieur) reprochent à cette l'éolien un trop faible rendement. L'adhésion est la plus forte dans les petites communes. Une étude précédente avait déjà montré que les riverains de parcs éoliens existants soutiennent massivement ces implantations.

En 2009, 1.036 MW éoliens supplémentaires ont été raccordés au réseau français, permettant un gain en capacité de production légèrement inférieure à celui de 2008 qui était de 1.055 MW.
Fin 2009, le parc, largement réparti sur le territoire, approchait les 4 600 MW, dont une part marginale dans les DOM (0,8 %), pour une production de 7,6 TWh, soit 1,5 % de la consommation électrique nationale. Mais 5 régions (Picardie, Lorraine, Bretagne, Centre et Champagne-Ardenne) sont mieux équipées avec 55 % de la puissances installées. Le petit éolien (moins de 36 kW) a connu une croissance de 26 % avec 203 installations cumulant 1,8 MW. 7,6 TWh éolien ont été produits en 2009, soit presque 2 TWh de plus qu'en 2008 (+ 33 %) faisant progresser la part de l’éolien dans la consommation électrique nationale de + 1,5 % en 2009.

Puissance éolienne en MW en France

Région	MW au 28/8/2006	MW au 1/9/2007	MW en 2008
Centre	244	315	377
Languedoc-Roussillon	215	281	407
Bretagne	168	254	336
Lorraine	100	208	432
Picardie	86	193	340
Champagne-Ardenne	102	157	198
Pays de la Loire	46	104	158
Rhône-Alpes	90	103	138
Auvergne	39	92	126
Nord-Pas-de-Calais	72	87	260
Midi-Pyrénées	33	83	231
Département d'outre-mer	27	37	81
Basse-Normandie	26	50	70
Territoire d'outre-mer	24	30	()
Haute-Normandie	16	36	84
Provence-Alpes-Côte d'Azur	29	31	38
Poitou-Charentes	12	21	81
Corse	18	18	30
Limousin	9	9	9
Île-de-France			0,06
Aquitaine	0	0	0
Bourgogne	0	0	50
Franche-Comté	12	0	30
Alsace	0	0	0
Total France	1 300	2 109	3 500

Ce qui représentait 1 718 éoliennes au 1^er septembre 2007 (DOM / TOM compris ; voir énergie éolienne à La Réunion).

L'éolien au Québec

La politique énergétique du Québec prévoit le développement de projets éoliens totalisant 4 000 MW d'ici 2013. Le développement du potentiel éolien du Québec se fait essentiellement par le recours aux entreprises privées qui sont sollicitées via un système d'appels d'offre. Plusieurs groupes réclament plutôt que la Société d’état Hydro-Québec développe elle-même ses propres projets éoliens et qu’elle demeure propriétaire des moyens de production d’électricité, comme c’est le cas avec la grande majorité des centrales hydroélectriques de la province.