L’ÉOLIEN : ACTEUR DE LA PAIX

Dans un contexte de crise énergétique, de plan de sobriété, de consultation citoyenne et de planification écologique¹, l’énergie en Europe n’a jamais été autant au cœur du débat politique. La reprise post-covid, les tensions géopolitiques actuelles et les difficultés du parc nucléaire français bouleversent aujourd’hui le marché européen de l’énergie. En parallèle, l’énergie éolienne reste controversée et fait l’objet de nombreuses incompréhensions ou interrogations. Il est temps de faire un point sur la situation actuelle et de comprendre en quoi l’éolien peut être considéré comme acteur de la paix en Europe.

La situation de crise énergétique

Certes, le réchauffement climatique réduit la dureté des hivers, mais la question de l’approvisionnement électrique pour l’hiver 2022/2023 ne perd pas de sens. Cela n’échappe à personne, l’Europe fait face à une crise énergétique et pour comprendre comment elle est arrivée dans cette situation, un petit rappel historique s’impose. La relance économique post-covid, fin 2020, a entraîné une hausse de la demande d’électricité. En parallèle, les opérations de maintenance de certaines centrales nucléaires françaises – décalées suite au confinement – ont réduit la puissance disponible sur le réseau². 

En 2021, l’ouverture du gazoduc Nord Stream II a pris du retard pour des raisons politiques : cela a déclenché les premières tensions avec la Russie³. Celle-ci a répondu en réduisant l’exportation de gaz vers l’Europe⁴. Le gaz est utilisé comme carburant dans les centrales thermiques, cette décision russe a donc contraint la production électrique de l’Europe. De nouveau en 2022, des événements ont perturbé les marchés de l’énergie. L’invasion Russe, en février 2022, a accentué les tensions entre les pays occidentaux et la Russie. Cette dernière a répondu en livrant moins de gaz à l’Europe⁵. Tout cela, en y ajoutant  les fuites de gaz constatées sur les gazoducs russes, a contribué à diminuer la fiabilité des importations de gaz⁶. 

En parallèle, les problématiques d’approvisionnement de gaz et les difficultés rencontrées par la filière nucléaire française en 2022 deviennent un sujet d’inquiétude majeur. Suite aux différentes opérations de maintenance, des problèmes de corrosion ont été identifiés sur certains de nos réacteurs. Le parc nucléaire français s’est alors retrouvé à la moitié de sa pleine puissance⁷. L’Europe fait face à une double problématique : insuffisance de la puissance disponible sur le réseau électrique et problématique d’approvisionnement en gaz. Ainsi, l’énergie se présente comme enjeu stratégique d’ordre politique.

Cette double contrainte entraîne non seulement la hausse des prix de l’énergie, mais pose également des questions quant à la capacité de production électrique pour passer l’hiver. La dépendance au gaz plonge l’Europe dans une situation de contrainte énergétique et la sobriété annoncée par le gouvernement est donc une réponse obligatoire aux contraintes observées. Cette situation est globalement due à des choix politiques liés à un manque d’anticipation

La volonté de l’Europe de réduire la part du nucléaire dans le mix électrique, combinée à la lenteur du développement des énergies renouvelables font que l’Europe reste dépendante des énergies fossiles et notamment du gaz russe – en effet, pour rappel, environ 45% des importations de gaz naturel proviennent de la Russie⁸. Il était, certes, difficile de prévoir la crise géopolitique actuelle entre la Russie et l’Europe, suite à l’invasion de l’Ukraine, mais  il est dangereux – et ce, pour n’importe quel pays – d’être aussi dépendant face à un unique exportateur principal. Pour augmenter la sécurité d’approvisionnement, une diversification du mix énergétique et de pays fournisseurs de ressources est nécessaire. 

Le développement de centrales nucléaires ou de parcs renouvelables sont des projets à long terme et la question primordiale de l’approvisionnement énergétique bas carbone n’a visiblement pas fait l’objet d’une planification suffisante. Par manque d’anticipation, l’Europe se retrouve dans cette situation délicate. Cependant, il existe des solutions pour améliorer la situation énergétique de l’Europe dont l’éolien et plus généralement les énergies renouvelables en font partie.

L’éolien : une énergie peu fiable ?

Certains anti-éolien pointent du doigt le fait que les éoliennes ne fonctionnent que 25% du temps par faute de vent. Cette affirmation est partiellement vraie. En réalité, les éoliennes fonctionnent plus de 80% du temps, mais pour des vitesses de vent variables⁹. Étant donné que l’électricité produite par une éolienne dépend de la vitesse du vent, un faible vent permettra de produire moins d’électricité par rapport à un vent plus fort. 

Une manière de mesurer l’efficacité énergétique d’une centrale électrique – qu’elle soit thermique, nucléaire ou de sources renouvelables – est de calculer son facteur de charge. Le facteur de charge correspond à la production électrique constatée sur une période de temps définie divisée par la production théorique maximale  sur ce même intervalle de temps. Ainsi, plus le facteur de charge est élevé, plus l’installation s’approche de sa capacité de production maximale. Pour l’éolien onshore, le facteur de charge est d’environ 26% (d’où la confusion entre temps de fonctionnement et production annuelle¹⁰). Il faut tout de même noter que le facteur de charge de l’éolien s’améliore avec le temps : on observe, pour les parcs éoliens les plus récents, un facteur de charge de 36%¹¹.

Facteur de charge de l’énergie éolienne sur l’année 2020 en France. Source : RTE¹².

Chaque énergie a son lot de contraintes, ce qui ne permet malheureusement pas un facteur de charge de 100%¹³ :

  • Le photovoltaïque dépend de l’ensoleillement du territoire.
  • L’éolien dépend du vent.
  • Les centrales thermiques en France sont utilisées comme appoint et sont donc réduites aux pics hivernaux.
  • L’hydraulique dépend des conditions météorologiques (fontes de neige et pluies). 
  • Les centrales nucléaires sont soumises à des maintenances et entretiens réguliers, afin d’en assurer la sûreté.
Facteur de charge par type de centrales électriques en France en 2021. Source : RTE et ODRE¹⁰.

Lorsque l’on compare les facteurs de charge des différents types de centrale en France, on peut voir que, hormis le nucléaire et la bioénergie, l’éolien n’a rien à envier aux autres sources d’énergie. Malgré le fait que l’éolien soit intermittent, son facteur de charge annuel est comparable aux centrales thermiques et hydrauliques (les données de 2021 sont volontairement présentées ici et non celles de 2022 où la filière nucléaire a un facteur de charge bien inférieur à un fonctionnement classique à cause des nombreuses opérations de maintenance¹³).

Aussi, l’Europe étant soumise à différents régimes de vent, bien qu’ils ne soient pas contrôlables, il est en réalité rare de n’avoir aucun vent sur l’ensemble du territoire européen. Les modèles météorologiques permettent aujourd’hui d’anticiper à l’avance la production issue d’éoliennes et ainsi de pouvoir ajuster les autres moyens de production ou de stockage, afin de compenser le manque de vent ou le surplus de production. Ces anticipations se font à l’échelle de quelques jours. Un mix électrique diversifié permet aujourd’hui de pallier au caractère intermittent de l’éolien.

Cependant, l’accroissement de la part des systèmes de production électrique non pilotables face aux pilotables va amener d’autres défis pour les années à venir, à savoir la sécurité et la stabilité du réseau électrique. Bien que l’interconnexion du réseau européen permette de fournir de l’électricité d’un pays à un autre, se reposer seulement sur l’éolien sans moyens de stockage ou de sources de production pilotables serait une grave erreur.

L’éolien accroît-t-il la dépendance au gaz ?

Comme expliqué au-dessus, l’éolien est intermittent et dépend donc des conditions météorologiques. Pour conserver un réseau électrique stable – et donc l’équilibre entre offre et demande – les éoliennes, et plus généralement les énergies renouvelables, doivent être associées à des moyens de stockage ou à des moyens de production pilotables. Certains pensent que seul le gaz permet de pallier à l’intermittence, mais qu’en est-il réellement ?

Une première solution pour pallier aux intermittences consiste à utiliser des moyens de stockage : batterie, STEP¹⁴, ou hydrogène. Ces solutions permettent de stocker le surplus d’électricité produit par les sources d’énergies intermittentes lors des moments de faible consommation et de la restituer lors des pics de consommation. Bien que ces solutions amènent d’autres problématiques (matériaux pour les batteries, contraintes géographiques pour les STEP, investissements et rendement énergétique pour l’hydrogène), RTE reste optimiste quant à la faisabilité technique de l’insertion des énergies intermittentes couplées à des moyens de stockage¹⁵.

Schéma de principe connexion réseau électrique.

Une autre manière de satisfaire l’équilibre du réseau électrique est l’association des énergies intermittentes avec des unités de production pilotables, à savoir les barrages hydrauliques, ou les centrales thermiques (à flamme ou nucléaire). 

La filière des barrages hydrauliques n’a malheureusement que peu de marge de manœuvre pour construire de nouvelles installations¹⁶. L’ouverture des concessions hydroélectriques à la concurrence en Europe a fait baisser la rentabilité économique de cette technologie, ce qui a freiné les investissements. Bien que les barrages hydrauliques soient des moyens de stockage bas carbone, le développement de nouvelles centrales est donc, pour l’heure, bloqué, pour des raisons de politiques européennes¹⁷.

Un autre moyen de production pilotable bas carbone est le nucléaire. Compte tenu des problèmes constatés récemment, la moitié du parc nucléaire français est à l’arrêt à cause de maintenances prolongées et réparations¹⁸. Cette année, la France ne pourra donc pas compter sur une pleine capacité de production nucléaire pour satisfaire la consommation hivernale 2022/2023. Aussi, le nucléaire, bien que pilotable à l’échelle d’heures, ne peut malgré tout pas répondre à des variations de la demande de l’ordre de la minute¹⁹. Le nucléaire ne peut satisfaire à lui seul à la stabilité du réseau.

Enfin vient le gaz, qui répond peut-être parfaitement aux problématiques d’intermittences liées à l’éolien, mais dont les effets néfastes sur l’environnement ne sont plus à prouver. On constate malheureusement une augmentation de son utilisation cette dernière année principalement à cause des problématiques du nucléaire citées précédemment. Néanmoins, aujourd’hui, chaque mégawattheure produit à partir d’énergies renouvelables injecté sur le réseau est un mégawattheure issu des centrales thermiques en moins. L’énergie éolienne permet donc de réduire la dépendance aux énergies fossiles.

Source d’électricité en Europe : énergies fossils vs énergies renouvelables. Source : EMBER

Les éoliennes coûtent-elles cher à l’Etat ?

Un autre préjugé souvent repris dans les débats est le fait que l’éolien représente un coût important pour l’État. Pour aborder ce point, il faut d’abord expliquer comment la filière éolienne est rémunérée. Une fois l’apport financier nécessaire à l’installation d’un parc réuni (fonds propre et emprunts), les exploitants éoliens attendent un retour sur investissement grâce à la vente d’électricité. Le prix de l’électricité étant variable, il est difficile de monter un projet économique sans avoir de garantie stable. 

Ainsi, afin de s’assurer un revenu globalement stable et obtenir les emprunts nécessaires, les exploitants éoliens cherchent à vendre leur électricité à un prix fixe sur une durée de temps fixée. Plusieurs systèmes de vente existent, mais pour l’heure, le complément de rémunération est le système le plus utilisé²⁰. L’État, via EDF, assure un rôle de tampon auprès de l’exploitant. Dans un premier temps, l’exploitant vend l’électricité produite au prix du marché et régularise dans un second temps ses revenus au travers du complément de rémunération. Ce système permet à l’exploitant éolien de vendre son électricité à prix fixe sur 20 ans.

Système de complément de rémunération

Lorsque le prix de l’électricité sur le marché est en deçà du prix fixé en amont, l’état vient compléter cet écart. A contrario, lorsque le prix du marché est supérieur, les exploitants reversent les marges perçues. Lorsqu’il y a trop de production sur le réseau, les prix de marché s’effondrent et peuvent être négatifs. Dans ce cas, l’État n’opère pas à un complément de rémunération. Les exploitants sont alors contraints de stopper leur production, afin d’éviter de payer des malus. En plus d’assurer un revenu stable pour les exploitants éoliens, le complément de rémunération permet également d’augmenter la stabilité du réseau

Le complément de rémunération est financé par la CSPE (Contribution au Service Public de l’Électricité), une taxe sur la consommation électrique²¹. Comme toute industrie à ses débuts, l’éolien a eu besoin d’aides financières pour démarrer : l’état a aidé les exploitants éoliens au travers des compléments de rémunération, afin de leur assurer une rentabilité et ainsi de développer la filière. Cependant, la mise en place d’appels d’offres pour obtenir un tarif de vente a permis de mettre en concurrence les développeurs de projets d’énergies renouvelables et ainsi de réduire les coûts. Avec la baisse des coûts d’installation des éoliennes, les tarifs issus des appels d’offres éoliens s’établissent en moyenne à 65 €/MWh²², bien en deçà des prix de l’électricité sur les marchés actuellement.

Prix de l’électricité (sur le marché spot) et complément de rémunération.

Bien que les exploitants éoliens aient bénéficié d’aides d’état les précédentes années, force est de constater qu’aujourd’hui l’éolien permet à l’état de réaliser d’immenses économies et mêmes des recettes. En plus d’économiser 2,5 milliards d’euros (prévus pour le complément de rémunération mais finalement non dépensés), l’État français va recevoir de la filière éolienne 7,6 milliards d’euros d’ici 2023, permettant ainsi de financer en partie le bouclier tarifaire pour l’accès à l’énergie²³. Le système de complément de rémunération se présente donc comme un véritable amortisseur des crises énergétiques en cours et participe à la protection du pouvoir d’achat des Français.

“ Les énergies renouvelables permettent de financer le bouclier tarifaire, destiné à protéger les ménages “ Bruno Le Maire, Ministre de l’Économie²⁴.

Afin d’évaluer l’impact économique de l’éolien, il est possible de comparer la somme totale des aides perçues par la filière à ce qu’elle a fait économiser à l’État. L’ensemble des exploitants éoliens aurait perçu 11 milliards d’euros depuis 2003²⁵. Ainsi, la FEE (Fédération Énergie Éolienne) estime que la filière devrait avoir remboursé d’ici fin 2024 tout ce qu’elle a perçu depuis 2003. Impossible de prédire comment seront les marchés de l’énergie demain, mais la filière éolienne peut amener de réelles économies pour les États et surtout assurer une certaine stabilité sur le coût de l’électricité issue d’éoliennes.

Compte tenu du contexte énergétique et de l’insécurité quant à l’avenir de la stabilité des marchés de l’énergie, l’éolien ne devrait plus être considéré comme un coût, mais bien comme un investissement apportant de la fiabilité et de la sécurité sur l’approvisionnement. Produire de l’électricité plus localement permet aux États d’être moins dépendants et de limiter les conflits internationaux. On peut donc, en ce sens, considérer l’éolien comme un acteur de la paix.

L’éolien contre le nucléaire ?

En réponse aux crises énergétiques, plusieurs mesures court-termistes ont été prises : bouclier tarifaire, relance de centrales à charbon²⁶, diversification des importations de gaz²⁷. Cependant, ces mesures ne préparent pas à une sortie des énergies fossiles et une souveraineté énergétique européenne sur le long terme. Il est dès à présent nécessaire de déployer massivement des sources d’énergie bas-carbone sur nos territoires. Mais alors quid du nucléaire ?

Le nucléaire se présente bien évidemment comme un bon candidat pour produire une électricité bas carbone et bon marché. Cependant, la France ne verra pas de nouvelles centrales avant 2035²⁸ et l’urgence énergétique se fait ressentir dès aujourd’hui. S’il semble bon de déployer du nucléaire pour augmenter la capacité de moyens pilotables, le développement de l’éolien – et plus généralement des énergies renouvelables – permettra de répondre plus rapidement à la demande.

Par ailleurs, les centrales nucléaires utilisent de l’uranium pour fonctionner. Si aujourd’hui aucune contrainte sur l’approvisionnement n’a été observée, ce matériau reste limité sur Terre. Aujourd’hui la France subit les conséquences d’une dépendance au gaz, mais quid de la dépendance de certains pays fournisseurs d’uranium comme le Kazakhstan, le Niger, l’Ouzbékistan ou l’Australie²⁹ ? Bien que la France possède 4 ans de stock d’uranium enrichi³⁰, la stabilité politique des pays fournisseurs laisse à désirer et pourrait avoir des répercussions sur l’importation française. 

Bien que le nucléaire soit un acteur majeur dans la lutte contre le réchauffement climatique et la sortie de la dépendance aux énergies fossiles, il est impossible de caractériser cette énergie comme durable. Un manque d’anticipation sur le long terme produira les mêmes effets que ceux observés aujourd’hui. Afin de répondre aux problématiques énergétiques, les énergies renouvelables et le nucléaire sont bien nécessaires. L’ensemble des énergies bas carbone participe à la lutte contre le dérèglement climatique : l’opposition du nucléaire aux énergies renouvelables n’a donc pas de sens

Conclusion

Alors que la France rallume ses centrales à charbon, 4,5 GW de projets éoliens sont actuellement bloqués en instruction³¹. Aujourd’hui, chaque projet d’énergie renouvelable bloqué est un non-sens environnemental, mais est également un manque à gagner pour l’État. La diversification du parc électrique français permet de répondre à un double objectif climatique et énergétique : réduction des émissions de CO2 et participation à la souveraineté des pays en sécurisant l’approvisionnement énergétique. Le développement massif des énergies renouvelables apportera malgré tout d’autres défis pour assurer la stabilité du réseau électrique (moyens de stockage, pilotage de la consommation), mais présente une partie de la réponse aux enjeux énergétiques.

Auteur : Bastien BRANCHOUX

Relecteurs : Rémy IDASIAK, Auguste RAMS, Esther CHAVET, Cyrus FARHANGI

Sources :

¹ PLAN DE SOBRIÉTÉ ÉNERGÉTIQUE – Gouvernement français, 2022.

Concertation mix énergétique – Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires & Ministère de la transition énergétique, 2022.

Planification écologique : Elisabeth Borne lance 22 chantiers et assume une écologie « complexe » – 20minutes, 2022.

² Pourquoi le coronavirus va compliquer l’hiver d’EDF – Les Echos, 2020.

³ Gazoduc Nord Stream 2 : une course contre la montre – Céline Bayou, connaissance des énergies, 2021.

Flambée des prix du gaz : comprendre le rôle de la Russie en 5 questions – Les Echos, 2021.

Invasion de l’Ukraine par la Russie en 2022 – Wikipédia, 2022.

Gazoducs Nord Stream : les marines russe et américaine présentes au moment des fuites de gaz – La Tribune, 2022.

EDF va prolonger l’arrêt de quatre réacteurs nucléaires – Le point, 2022.

L’Europe peut-elle se passer du gaz russe ? – Commission européenne, 2022.

Le fonctionnement d’une éolienne – EDF, 2022.

¹⁰ Bilan électrique 2020 – RTE, 2021 et Production nationale annuelle par filière (2012 à 2021) – ODRE, 2022

¹¹ Global Trends – IRENA, 2022.

¹²  La production d’électricité d’origine éolienne – RTE, 2021.

¹³ Stock Hydraulique et Indisponibilités des moyens de production – RTE 2022.

¹⁴ Hydroélectricité : stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) – Connaissance des énergies, 2013.

¹⁵ Futurs énergétiques 2050 Principaux résultats – RTE, 2021.

¹⁶ Il est estimé qu’il existe encore un potentiel d’environ 2 GW en France continentale pour cette technologie. Stratégie française pour l’énergie et le climat – PPE, 2020. 

¹⁷ Quel avenir pour l’hydraulique chez EDF après l’inauguration de la centrale Romanche Gavet – Usine nouvelle, 2020.

¹⁸ Centrales nucléaires. L’ensemble du parc français pourra-t-il être mobilisé cet hiver ? – Ouest France, 2022.

¹⁹ Can reactors react? – Institute for Advanced Sustainability Studies, 2018.

²⁰ Financement du soutien aux EnR – CRE, 2022.

²¹ La contribution au service public de l’électricité (CSPE) – Ministère de l’économie des finances et de la souveraineté industrielle et numérique, 2018.

²² Délibération de la CRE du 19 mai 2022 portant décision relative à l’instruction des dossiers de candidature à la deuxième période de l’appel d’offres portant sur la réalisation et l’exploitation d’installations de production d’électricité à partir de l’énergie mécanique du vent implantées à terre – CRE, 2022.

²³ La CRE publie l’évaluation des charges de service public de l’énergie à compenser pour l’année 2023 – CRE, 2022.

Rapport complet téléchargeable ici : Délibération de la CRE du 13 juillet 2022 relative à l’évaluation des charges de service public de l’énergie pour 2023 – CRE

²⁴ Électricité. Le bouclier tarifaire sera en partie financé par l’éolien et le solaire, voici pourquoi – Ouest France, 2022.

²⁵ Les revenus de l’éolien français reversés à l’Etat : des milliards comme bol d’air pour protéger le pouvoir d’achat. – FEE, 2022.

²⁶ Réouverture d’une centrale à charbon en France : un mal nécessaire? – La Dépêche, 2022.

²⁷ Sécurité d’approvisionnement en gaz – Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires & Ministère de la transition énergétique, 2022.

²⁸ Energie : le gouvernement prépare l’installation de nouveaux réacteurs nucléaires – La nouvelle république, 2022.

²⁹ L’indépendance énergétique de la France grâce au nucléaire : un tour de passe-passe statistique – Le Monde, 2022.

³⁰ Stocks d’uranium en France : seulement 4 ans ? – Idées reçues sur l’énergie, 2018.

³¹ Observatoire de l’éolien 2022 – FEE, 2022.

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