3000 MW d'éolien offshore : la France bout au vent

mercredi 26 janvier 2011 Écrit par  Yves Heuillard

eoliennes offshore

Le président de la République Nicolas Sarkosy a annoncé, le 25 janvier 2011, le lancement de la première tranche de l’appel d’offres éolien offshore français. Elle représentera une puissance de 3 000 MW, un chiffre qui mérite d'être mis en perspective. 

Avant toute chose précisons au lecteur profane que le terme "offshore" veut dire "en mer". Donc 3000 MW (mégawatts) d'éolien en mer, soit encore 3 GW (gigawatts), voilà un objectif considéré comme ambitieux par les industriels du secteur et la plupart des observateurs. Rappelons que le Grenelle de l'environnement prévoit 6000 MW d'éolien offshore à l'horizon 2020.  

Pour le Syndicat des énergies renouvelables (SER) "il confirme l’engagement de notre pays dans le développement de l’énergie éolienne et sa volonté de répondre aux objectifs de 23 % d’énergies renouvelables en 2020 que s’est fixés la France, tout en redynamisant le tissu industriel de nos territoires. La filière éolienne française emploie aujourd’hui plus de 11 000 personnes et représentera plus de 60 000 emplois en 2020".

Pour la ministre de l'Ecologie Nathalie Kosciusko-Morizet le lancement de cet appel d'offres constitue  "une victoire sur les climato-sceptiques et les grenello-sceptiques". La ministre, interrogée à l'Assemblée nationale, a confirmé les noms des cinq sites retenus pour accueillir les premières éoliennes en mer française à l'horizon 2015 : Dieppe-Le Tréport (Seine-Maritime), Fécamp (Seine-Maritime), Courseulles-sur-Mer (Calvados), Saint-Brieuc (Côtes-d'Armor) et Saint-Nazaire (Loire-Atlantique). L'appel d'offre sera lancé en mai 2011 pour remise des offres en novembre et une mise en service des installations en 2015.

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L'éolien offshore européen en fin d'année 2010 

308 nouvelles éoliennes offshores ont été installées en 2010 pour 833 MW, une augmentation de 51% par rapport à l'année précédente.

En tout, fin 2010, 1136 éoliennes offshore sont en fonctionnement en Europe pour une puissance de 2946 MW (45 sites). La production annuelle de l'ensemble est de 11,5 TWh. La puissance moyenne des éoliennes en mer est de 3,2 MW.

10 parcs éoliens en mer sont en construction pour une puissance totale de 3000 MW ce qui doublera la capacité européenne.

19 000 MW de puissance éolienne en mer pourraenit être construits. Ils produiraient 66,6 TWH d'électricité par an, de quoi alimenter 14 des plus grandes capitales europénnes, dont Paris, Berlin, et Londres.

Source EWEA

Un chiffre impressionnant

à la vérité le chiffre de 3000 MW est impressionant sachant qu'à ce jour, la France n'a pas d'éolien offshore. Le Royaume-Uni est le leader européen avec une capacité de 1341 mégawatts (MW) suivi du Danemark  (854 MW), des Pays-Bas (249 MW), de la Belgique (195 MW), de la Suède (164 MW), l'Allemagne (92 MW), l'Irlande (25 MW), la Finlande (26 MW) et la Norvège (2,3 MW) - selon les chiffres de l'EWEA (European Wind Energy Association).

à relativiser...

ll faut aussi comparer le chiffre de 3 GW avec la puissance éolienne totale installée (sur terre et sur mer) en Europe. Elle est de l'ordre de 85 GW, en augmentation de 13 GW pour la seule année 2010. La puissance installée éolienne de la France est modeste, de l'ordre de 6000 MW. Elle est de 20 000 MW pour l'Espagne, 30 000 MW pour l'Allemagne, 40 000 MW pour la Chine et autant pour les Etats-Unis. Ces chiffres sont extrapolés des chiffres publiés au début de l'année 2010 et seront mis à jour dès la publication des chiffres réels par l'EWEA. 

Que représentent 3000 mégawatts ? 

Le chiffre de 3000 MW (mégawatt) représente une puissance ; à ne pas confondre avec la production ou la consommation d'énergie qui s'exprime en kWh (kilowattheures), ou en MWh (mégawattheures), et non en kW ou en MW. Votre facture d'électricité est exprimée en kWh, c'est l'énergie que vous consommez. Votre compteur électrique, lui, est réglé pour vous délivrer une puissance maximale à un moment donné, exprimée en kW (pour en savoir plus reportez-vous à notre article "Qu'est-ce qu'un kilowattheure ?".  

eoliennes offshore3000 MW représente donc la puissance nominale du projet éolien français. Ce qui veut dire, que lorsque le vent soufflera pendant une heure, sur l'ensemble des éoliennes le parc fournira 3 000 MWh, autrement dit 3 millions de kWh, soit de quoi alimenter, pendant une heure, 1 million de foyers (sur la base d'une consommation électrique annuelle de l'ordre de 3000 kWh par foyers, hors chauffage).

Les éoliennes modernes parviennent à leur puissance nominale avec des vitesses de vents très faibles, de l'ordre de 15 km/h. En mer, et c'est l'intérêt, elle pourront tourner pendant plus de 30 % du temps (jusqu'à 45% en certains endroits, contre 25% sur terre) et produire de l'ordre de 3000 MW x 3000 heures soit 9 millions de MWh, soit encore 9 terawattheures, disons 10 pour faire simple.

Ce chiffre est à comparer avec la production annuelle française d'électricité de l'ordre de 500 térawatt-heures. Ce qui donne, pour l'ensemble du projet éolien, une production d'énergie de l'ordre de 2% de la production électrique française. C'est à la fois gigantesque, et peu, selon le point de vue.

Si on compare maintenant à la production de l'un de nos 58 réacteurs nucléaires, le projet éolien représentera l'équivalent d'un seul réacteur nucléaire. Encore une fois, le chiffre est gigantesque (l'équivalent d'un réacteur nucléaire par la seule force du vent !) et peu si on considère le nombres d'éoliennes pour parvenir à cette puissance. D'ailleurs combien d'éoliennes ? 

Faisons d'abord un calcul théorique. Aujourd'hui on fabrique des éoliennes d'une puissance nominale de 5 MW, soit 600 éoliennes pour l'ensemble du projet. Mais des prototypes d'éoliennes de 6, 7 et même 10 MW existent déjà. Donc de l'ordre de 500 éoliennes, ce qui fait un carré de 22 éoliennes de côté, ce qui n'est pas si démesuré. Combien d'hectares maintenant ? Environ 300 km² soit un carré de 55 km de côté. Les chiffres officiels diffèrent de notre calcul, et font état de 1200 éoliennes sur 535 km², ce qui signifie que les plus grosses éoliennes ne seront pas être utilisées partout, soit pour des raisons économiques, soit pour des raisons techniques.

Le coût par watt installé

Le président de la république a annoncé un investissement de 10 milliards d'euros. Ce qui fait 3,3 euros le watt installé. Comparons avec d'autres projets éoliens dans le monde.

L'un des plus grands projets américains, au large de Rhode Island (1) prévoit une puissance installée de 1000 MW avec 200 machines. Le coût estimé est de 4 à 5 milliards de dollars ; en prenant la fourchette haute, le prix du watt installé est de 5 dollars le watt, ce qui fait 3,65 (le jour de l'écriture de cet article), soit un coût quasi-identique à celui annoncé par Nicolas Sarkosy, sachant que nous sommes ici dans des ordres de grandeur.

Un autre projet géant, en Corée celui-là (2), coûtera de l'ordre de 8,5 milliards de dollars pour 2 500 megawatt installés et 500 éoliennes, ce qui fait un coût de 3,4 dollars le watt, soit 2,4 euros le watt, 30% moins cher que le prix annoncé en France, une différence qui peut s'expliquer. Le Centre de recherche sur l'énergie du Royaume-UNI (United Kingdom Energy Research Centre, UKERC) avance le chiffre de 3 millions de livre par megawatt, ce qui fait encore 3,5 euros le watt.

Coût de production du kWh

Le coût de production du MWh est d'une telle importance pour la définition des politiques publiques de l'énergie et pour les lobbies industriels, les partis politiques ou les associations de défense de l'environnement qu'ils sont souvent sujets à controverses. L'une des études les plus sérieuses qu'il nous a été donné de parcourir sur le sujet provient du cabinet de conseil Mott Mc Donald.

L'étude calcul un coût actualisé du MWh, à une date de construction donnée et pour les différentes technologies de production. Ce coût est obtenu en divisant l'ensemble des investissements et des coûts de production sur la durée de vie à venir de chaque type de centrale. L'étude tient compte de la nouveauté ou de l'ancienneté des technologies pour évaluer des potentiels d'amélioration de ces coûts et calcul un prix de MWh selon différents scénarios d'évolutions du prix des combustibles et des émissions de CO2.

L'étude est complexe et fait état d'incertitudes. Les ordres de grandeur des chiffres sont surprenants parce qu'ils anticipent le coût de production, ramenés en euros d'aujourd'hui, sur les 25 à 50 années de durée de vie des équipements et sur l'ensemble de leur cycle de vie. (cliquez sur le graphique pour l'étude complète "UK Electricity Generation Costs Update" en PDF).

Graphique coût de production du MW électrique selon la technologie

Nous nous bornerons à citer ici l'une de ses conclusions concernant l'éolien (page V de l'étude) : l'éolien terrestre est la source d'énergie zéro carbone la moins chère avec un prix de production de 109 euros par MWh, 6 euros de moins que le nucléaire sur la base de prix de tête de série (pour le nucléaire). L'éolien en mer est lui beaucoup plus cher avec des coûts de production s'échelonnant entre 182 et 213 euros par MWh (les chiffres de l'étude sont exprimés en livres). Même si on peut s'attendre à une amélioration des coûts de l'éolien en mer plus importante que pour l'éolien terrestre, en 2020, le prix restera autour de 127 à 145 euros par MWh.

Pour des projets qui démarreront en 2023, en considérant cette fois que les technologies sont abouties, tant pour le nucléaire de troisième génération, que pour l'éolien en mer, l'étude parvient au résultat suivant : l'éolien sur terre reste la source d'énergie "zéro carbone" la moins chère 98 €/MWh, suit le nucléaire (109), et l'éolien en mer (130).

Notes
1)
Largest Offshore Wind Farm In U.S. Proposed For Rhode Island Coast (Source Huufington Post, août 2010)
2)
S.Korea to build 8.2 billion-dollar offshore wind farm (Source AFP)

Crédits photos : Danish Wind Industry Association