COMPRENDRE L'ÉOLIEN
Economique

Une filière dynamique en emploi

L’ensemble de la filière éolienne crée de nombreux emplois en France, des emplois directs dans des entreprises du secteur ainsi que des emplois indirects chez des fournisseurs et des prestataires. Fin 2019, 20 200 emplois directs et indirects sont recensés parmi 900 sociétés actives dans l’éolien.

 « La croissance de la filière s’est poursuivie sur l’année 2020, avec une augmentation de 11% des emplois éoliens, soit un total de 20 200 emplois »

Source : Capgemini Invent FEE Observatoire de l’éolien 2020 – 10/2020 (p.56)

 

Le nombre d’emploi évolue fortement chaque année (8 à 11%), car il dépend du parc éolien en exploitation, en construction et en développement, l’ensemble étant à la hausse (Voir L’éolien en France).

Si on compare les emplois au cumul de la puissance installée on trouve 1,2 emplois (ETP) par MW installé et raccordé ou environ 2,5 emplois par éolienne. L’éolien est également le premier employeur dans les énergies renouvelables électriques.

Source : ​Capgemini invent FEE Observatoire de l’éolien 2019 – 10/2019 (p.52)​

 

Bien que la fabrication de l’éolienne et de ses composants représente une partie importante des emplois elle n’est pas majoritaire sur l’ensemble du projet de son étude à son exploitation. Or les autres activités sont pour la plupart non délocalisables donc effectuées par des entreprises de proximité.

Source : Ademe – Filière éolienne française : bilan, prospective et stratégie - synthèse – 09/2017 – p.8

Malgré l’absence d’un turbinier de grande ampleur en France la majorité de la part du marché éolien reste nationale grâce à l’expertise des entreprises françaises et à leurs exportations.

 « Au total, en 2015, la part de la production française dans le marché éolien terrestre domestique s’élevait à environ 62%  »

Source :  Etude sur la filière éolienne française : bilan, prospective et stratégie – Rapport complet – 09/2017 – p.156

Des emplois répartis sur tout le territoire

Ces emplois sont bien répartis sur l’ensemble du territoire français pour certains dans les territoires déjà dynamiques comme les grandes métropoles et pour d’autres au plus proche des territoires près des parcs éoliens en exploitation. Ce sont des emplois non délocalisables car ils nécessitent des interventions régulières sur les parcs en fonctionnement et des emplois pérennes pour toute la durée de vie des éoliennes jusqu’au démantèlement. Il existe en France plus de 80 bases de maintenance au plus proche des parcs en exploitation.

Les différents bassins d’emplois de l’éolien sont répartis sur l’ensemble du territoire français en particulier dans les régions pionnières de l’éolien (Hauts-de-France, le Grand Est et l’Ouest) et traditionnellement en Ile-de-France pour les plus grosses entreprises.

« Au total, en 2015, la part française dans le marché éolien terrestre domestique s’élevait à environ 56% »

Source : ​Ademe filière éolienne française : bilan, prospective et stratégie synthèse 09/2017 (p.7 & 8)​

 

Source : ​Bearing Point FEE – Observatoire de l’éolien 2018 09/2019 – p.60

 

Des métiers diversifiés

Les emplois de l’éolien en France concernent quatre secteurs ; les études et développement, la fabrication de composants, l’ingénierie et construction, l’exploitation et la maintenance.

Certes le France ne compte pas de constructeur d’éolienne majeur sur son territoire mais uniquement deux turbiniers occupant des marchés de niche, Vergnet et Poma Leitwind. Toutefois, des constructeurs ont des usines pour certaines parties de leur éolienne sur le territoire français. Enercon a une usine de mât en béton dans l’Oise et un centre de formation, General Electric a une usine de pale d’éolienne offshore à Cherbourg et une usine de nacelle en Loire Atlantique. De nombreux centres de maintenance sont répartis sur le territoire, ils servent de base aux techniciens qui interviennent sur les parcs en exploitation.

Sur le territoire français, de nombreuses industries reconnues mondialement construisent des composants pour le fonctionnement des éoliennes et exportent à l’international en réalisant un chiffre d’affaire conséquent sur ce secteur. Quelques exemples : Couronnes d’orientation Rollix Defontaine, électroniques générateurs Leroy Somer, composants de structure Plastinov, opérations de raccordement Cegelec et Spie.

« Les acteurs de la filière éolienne française réalisent 663 M€ de chiffre d’affaires à l’exportation, principalement dans la fabrication de composants. »

Source :  ​Ademe filière éolienne française : bilan, prospective et stratégie synthèse 09/2017 (p.7 & 8)​

 

Les entreprises et les universités françaises sont également très actives dans la recherche et le développement de l’éolien que ce soit pour l’amélioration des technologique existantes, pour l’intégration au réseau électrique ou pour l’innovation comme dans l’éolien offshore flottant.

Source :  ​Bearing Point FEE – Observatoire de l’éolien 2018 09/2019 – p.60

 

Des formations dédiées aux métiers de l’éolien

L’emploi généré par l’éolien nécessite de nombreuses formations allant du niveau bac au bac +5. De nombreux établissements français forment chaque année des experts pour les métiers de l’éolien.

Source : ​Bearing Point FEE – Observatoire de l’éolien 2018 09/2019 – p.60  

Parc électrique historique

Pour comparer les coûts de production de l’électricité, il est important de distinguer les nouveaux moyens de production installés sur une période récente, deux décennies, et les anciens moyens de production déjà rentabilisés et qui sont l’héritage des choix politiques et industriels passés. En France les anciens moyens de production constituent encore la grande majorité de la puissance installée. Ils sont composés du parc des 58 réacteurs nucléaires, des barrages hydrauliques et des centrales thermiques (charbon, fioul, gaz) anciennes générations.


Lors de la construction du parc historique le changement climatique n’était pas un sujet, il n’y avait donc pas de norme contres l’émission des gaz à effet de serre. L’Etat était décisionnaire et il n’y avait donc pas de concurrence ni de marché de l’électricité. La construction du parc électrique historique a eu lieu dans un contexte de monopole étatique par financement publique sans corrélation avec des problématiques de rentabilité ou de marché.

« Les prix de gros permettent aujourd’hui difficilement de couvrir les coûts de production des nouvelles installations les plus compétitives (ne reposant pas sur des sources renouvelables). »

Source : Cour des comptes – Le soutien aux énergies renouvelables (p.89) – 03/2018

Par ailleurs les anciens moyens de production, hors hydraulique, ont une durée de vie limitées qui implique inévitablement leur fermeture à terme. Il est donc primordial de prévoir une nouvelle génération en tenant compte de la durée de déploiement conséquente. Il faut compter plusieurs décennies pour renouveler le parc actuel en tenant compte des fermetures progressives.

« La politique énergétique française, redéfinie par les objectifs de la loi de transition énergétique pour une croissance verte, est en profonde mutation. La production électrique, aujourd’hui principalement nucléaire, doit se préparer à l’arrêt progressif des plus anciennes centrales nucléaires, tout en intégrant graduellement les énergies de source renouvelable. »

Source : Cour des comptes – Le soutien aux énergies renouvelables (p.89) – 03/2018

Contrairement au parc historique, les nouveaux moyens de production sont conformes aux exigences récentes en termes de sécurité et de respect de l’environnement. C’est donc sur ce périmètre qu’il est pertinent de comparer le prix de l’électricité exprimé en euros par mégawattheure (€/MWh).

Comparaison du coût de production par filière

La Commission de Régulation de l’Energie (CRE) est en charge des appels d’offre publiés par le gouvernement. Le grand photovoltaïque et l’éolien, depuis fin 2017, peuvent obtenir un complément de rémunération garanti 20 ans s'ils sont lauréats d’un appel d’offre. Seuls les projets compétitifs sont donc retenus les autres étant éliminés. Le résultat du récent appel d’offre éolien terrestre (6e tranche) sorti en septembre 2020 donne un prix moyen de 59,7 €/MWh. 

« Le prix moyen pondéré par la puissance des dossiers que la CRE propose de retenir de 59,7 €/MWh est en nette diminution par rapport aux périodes précédentes. »

Source : Cour des comptes – Le soutien aux énergies renouvelables (p.89) – 03/2018


Le photovoltaïque au sol de grande puissance (famille 1 & 2) de 0,5 MWc à 30 MWc voit ses tarifs attribués par le résultat de l’appel d’offre CRE 4 depuis début 2017. Depuis cette date les tarifs sont assez stables et compris entre 52 et 68 €/MWh.

 

Aucune éolienne en mer n’est installée en France et les premières mises en service sont prévues pour 2022. Les deux premiers rounds d’appel d’offre concernent 6 sites pour des tarifs d’achat attribués entre 131 et 155 €/MWh. Le dernier round de 2019 pour le projet offshore de Dunkerque a été attribué au prix de 44 €/MWh.

Source : site Actu-environnement

La nouvelle génération de centrale nucléaire représentée par l’EPR de Flamanville prévoit des coûts de 110 €/MWh probablement supérieures. (exemple de l’EPR d’Hinkley Point - Source : Cour des comptes – Le soutien aux énergies renouvelables (p.89) – 03/2018 ). La filière nucléaire projette toutefois des coûts plus bas pour des EPR produits en série. Toutefois il est difficile de se projeter tant que le premier EPR n’est pas mis en service. Les coûts de l’EPR ont été multipliés par presque 4 (+276%) et la durée de construction multipliée par plus de deux depuis le démarrage du chantier. 
Pour les centrales électriques fossiles (gaz, charbon, fioul) le coût est fortement variable car il dépend des combustibles mais également du coût de la tonne de CO2 émise qui est actuellement bas. Ces deux variables étant à la hausse le prix des fossiles est de moins en moins compétitif.

« Par ailleurs, le coût de production d’énergie éolienne est par nature plus stable que celui des sources d’électricité conventionnelles, puisqu’il ne dépend pas de la volatilité du cours des combustibles. »

Source : Ademe – Coût des énergies renouvelables en France – 12/2016 (p.3)

Comparaison des coûts des nouveaux moyens de production électrique

Grâce à l’amélioration technologique constante, le coût des énergies renouvelables baissent continuellement et devient aussi compétitif que les énergies fossiles. Les grandes installations de photovoltaïque au sol atteint déjà la parité réseau c’est-à-dire les coûts du prix marché de l’électricité pourtant basé en majorité sur les moyens historiques de production. Le coût des énergies renouvelables présente l’avantage de ne pas être dépendant du coût d’un carburant et très peu du coût de la tonne de CO2.

Tableau comparatif des coûts de production de nouveau moyen de production pour les 2 filières renouvelables les plus importantes, les énergies fossiles et le nucléaire EPR.
 

Source : Eolise

Pour comparer des coûts de production d’énergie l’indicateur LCOE (coût complet de production) est couramment utilisé. Il intègre le coût des installations, leur financement, les coûts de fonctionnement sur leur durée de vie ainsi que le démantèlement. Cet indicateur tient compte du taux d’actualisation financier fonction de la maturité de chaque filière. Pour une définition précise et la méthodologie du calcul se référer à l’étude Ademe dont provient le graphique suivant : 

Source : Ademe – Coût des énergies renouvelables en France – 12/2016 (p.3)

 

Baisse continue du coût des ENR

Grâce à l’amélioration technologique constante, le coût des énergies renouvelables baissent continuellement et devient aussi compétitif que les énergies fossiles. Les grandes installations de photovoltaïque au sol atteint déjà la parité réseau c’est-à-dire les coûts du prix marché de l’électricité pourtant basé en majorité sur les moyens historiques de production.

« L’éolien terrestre, avec une fourchette de coûts de production comprise entre 57 et 91 €/MWh est le moyen de production le plus compétitif avec les moyens conventionnels comme des centrales à Cycle Combiné Gaz (CCG). »

Source : Ademe – Coût des énergies renouvelables en France – 12/2016 (p.3)

Le coût des énergies renouvelables présente l’avantage de ne pas être dépendant du coût d’un carburant et très peu du coût de la tonne de CO2.
L’Ademe met en avant la baisse continue et prévisible des coûts de l’éolien grâce aux évolutions technologiques et à la maturité du secteur. La baisse des coûts de l’éolien terrestre est moins importante que celle de l’éolien en mer car c’est une filière plus mature. 

Le prix moyen de l’électricité sur le marché français entre 2018 et 2019 était de 45 €/MWh. Source :  RTE – Bilan électrique 2018 & 2019

Ce coût bas s’explique par l’héritage des anciens moyens de production déjà amortis et qui n’intègre pas l’ensemble des coûts dont certains ont été supportés par les contribuables plutôt que par les consommateurs d’électricité. (Voir Coût de l'électricité éolienne)

Pour les moyens de productions historique l’investissement est déjà rentabilisé. Leur coût marginal est donc faible et composé du coût du combustible et de la maintenance mais plus de la construction.

Un soutien nécessaire

A ce prix il est difficilement concevable de créer de nouveaux moyens de production d’électricité (renouvelables ou non) compétitifs sans soutien. Toutefois sans soutiens et donc sans investissement dans des nouveaux moyens de production la France se retrouverait à terme avec un parc électrique à renouveler en quelques années ce qui est inconcevable.
Les nouveaux moyens de production sont donc subventionnés, c’est le cas de l’éolien terrestre et maritime, du photovoltaïque et du nucléaire EPR dont le prix est encore plus élevé.


Deux fonctionnements de subventions existent très majoritairement en France pour l’éolien terrestre. Le système d’obligation d’achat pour une durée de contrat de 15 ans et le système avec un tarif obtenu par appel d’offre à partir de 2017. Par simplification les anciens systèmes de subventionnement (Eole 2005) et le guichet ouvert dont l’accès est limité ne sont pas traités ici car très minoritaires en volume.

 « Le niveau faible du prix du marché de l'électricité empêche actuellement tout investissement dans des nouveaux moyens de production, qu'ils soient renouvelables ou conventionnels, car il ne permet pas de couvrir les coûts fixes. Aussi, afin d'atteindre les objectifs ambitieux fixés par l'Etat, le soutien public (via les tarifs d’achat ou le complément de rémunération) reste indispensable pour susciter l'investissement et pour valoriser les externalités positives de ces moyens de production par rapport aux moyens conventionnels (pas d'émission de CO2, contribution à l'indépendance énergétique, contribution à l'économie nationale et locale, etc.).»

Source : Ademe – Coût des énergies renouvelables en France – 12/2016 (p.3)

Obligation d’achat jusqu’à 2016

La grande majorité des parcs éoliens français fonctionnement encore sous obligation d’achat selon l’arrêté en vigueur au moment de la demande (version 2008 ou 2014). Cet arrêté prévoit un subventionnement pendant 15 années, les 10 premières étant au tarif fixe de 82 €/MWh et les 5 années suivantes à un tarif dégressif en fonction de la performance du parc.

 « Arrêté du 17 juin 2014 fixant les conditions d’achat de l’électricité produite par les installations utilisant l’énergie mécanique du vent implantées à terre. »

Source : Legifrance

Le tarif de 82 €/MWh variait chaque année selon deux indices Insee et une décote annuelle de 2%, une fois le tarif obtenu il est indexé chaque année selon ces mêmes indices Insee à hauteur de 60%.


Un parc éolien produisant l’équivalent de 2000 heures équivalent (Voir facteur de charge) conservait un tarif de 82 €/MWh pendant 15 ans. En revanche un parc plus performant produisant par exemple 3000 heures équivalent bénéficiait d’un tarif de 82 €/MWh pendant 10 ans puis 58 €/MWh jusqu’à la quinzième année, ce deuxième tarif étant dégressif selon la performance du parc. A la fin du contrat, l’exploitant peut décider de revendre la production sur le marché de l’électricité sans subvention. Un parc éolien ne peut évidemment pas obtenir plusieurs fois de système de subventions.

Appel d’offre CRE depuis 2017

La Commission de Régulation de l’Energie (CRE - site internet) est en charge des appels d’offre publiés par le gouvernement. Depuis 2017 les parcs éoliens peuvent obtenir un complément de rémunération garanti 20 ans s’ils sont lauréats d’un appel d’offre. Seuls les projets compétitifs sont donc retenus les autres étant éliminés. Le résultat du récent appel d’offre éolien terrestre (6e tranche) sorti en septembre 2020 donne un prix moyen de 59,7 €/MWh.


Le système d’appel d’offre prévoit que le producteur d’électricité revende son énergie directement sur le marché pendant les 20 années du contrat. Chaque mois la différence entre le tarif obtenu en appel d’offre et le prix marché constaté est calculée. Si le prix marché est plus faible, la différence est compensée. En revanche, si le prix marché est supérieur la différence est remboursée à l’Etat dans la limite des sommes déjà touchées depuis le début du contrat.

Il est donc probable qu’un parc éolien lauréat d’un appel d’offre en 2019 soit subventionné pendant une partie de son exploitation puis rembourse cette subvention avant la fin du contrat de 20 années. 


Appel d’offre CRE depuis 2017

Par exemple, pour un parc éolien ayant obtenu un tarif en appel d’offre à 63 €/MWh en 2019 avec une mise en service en 2022. Les éléments du contrat sont tirés du  Cahier des charges 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.


Le tarif de revente est indexé sur un indice Insee à hauteur de 30% et fixe pour le reste (point 7.2.3 du cahier des charges). L’indexation annuelle moyenne est donc de 0,3% pour une évolution de l’indice Insee de 1%. Le tarif de revente est représenté en gris sur le graphique suivant. Le prix du marché de l’électricité est de 50,2€/MWh en 2018, l’hypothèse est une hausse annuelle constante de 1,9%. Le coût marché moyen est en jaune.    
Quand le tarif obtenu est plus bas que le prix marché l’exploitant du parc éolien est subventionné c’est ce qui arrive pendant les 10 premières années du contrat dans notre exemple, en bleu. En revanche quand le prix marché est plus élevé que le tarif obtenu l’exploitant rembourse sa subvention jusqu’à l’équilibre c’est le cas dans l’exemple entre la 11e et la 20e année. Il n’y a pas de sortie possible du contrat avant remboursement complet des subventions ou au terme du contrat à la 20e année.
Le cumul des subventions, en orange, évolue donc à la hausse les 10 premières années puis à la baisse jusqu’à un remboursement complet à la fin du contrat au cours de la 20e année.

 

 

 

A la fin de vie du parc éolien la société d’exploitation est dans l’obligation de remettre en état le site conformément à la règlementation en vigueur. Le parc éolien étant une installation classée pour la protection de l’environnement (ICPE), l’autorisation est délivrée et contrôlé par le Préfet.
Il s’agit d’une obligation de résultat, l’exploitant est donc tenu d’arriver à la remise en état indépendamment du coût financier du chantier. Le coût du démantèlement de l’installation dépend de plusieurs facteurs déjà connus par l'exploitant :
-    Les dimensions des éoliennes dont le volume des fondations
-    La taille du parc qui permet de mutualiser les frais fixes du chantier
-    La localisation et l’accessibilité du site 
-    Le cours des matières premières dont dépendra la valorisation par revente des matériaux recyclés (Voir fin de vie et recyclage)
-    Le cas échéant La seconde vie du site avec un éventuel repowering

Garantie financière proportionnelle

Le propriétaire du parc éolien est tenu de constituer pendant l’exploitation du site, une garantie financière permettant d’assurer la remise en état complète en fin de vie. Cette garantie est un minimum qui ne dispense pas l’exploitant de finaliser le démantèlement si les coûts sont supérieurs. Jusqu’à juin 2020, le montant prévu par la réglementation était de 50 000 € par éolienne, il est indexé selon un indice propre au secteur des travaux publics. Par exemple en avril 2019 le montant était de 54 000 € et il est actualisé tous les 5 ans jusqu’à la fin de vie du parc.

Le montant des garanties est suffisant pour couvrir la remise en état si l’on se réfère aux premières expériences françaises. Cependant avec l’augmentation de la taille des éoliennes, le gouvernement et les professionnels de l’éolien ont travaillé sur un nouveau calcul qui tient compte de la puissance de l’éolienne. L’Arrêté du 22 juin 2020 prévoit donc un montant de 50 000 € par éolienne et d’un complément de 10 000 € par MW au-delà de 2 MW. Par exemple 70 000 € pour une éolienne de 4 MW.

 « Lorsque sa puissance unitaire installée de l'aérogénérateur est supérieure à 2 MW : Cu = 50 000 € + 10 000 € * (P-2) avec Cu : coût unitaire forfaitaire. »

Source : Legifrance - Extrait de l’Arrêté du 22 juin 2020 portant modification des prescriptions relatives aux installations de production d'électricité utilisant l'énergie mécanique du vent.

Expérience sur les coûts de démantélement

Partant d’un cas concret de la société Lhotellier spécialisée dans la déconstruction. Un chantier de déconstruction d’un parc de 4 éoliennes de 2MW représentatif des installations françaises actuelles, avec la réglementation de début 2020.

Etape

Détail

Coût

Désassemblage des éoliennes

Désassemblage et démontage par voie mécanique des éoliennes avec une grue.

400 000 €

Excavation des fondations sur un mètre

Terrassement, stockage du déblaie, démolition du massif sur un mètre, excavation et évacuation des matériaux, apport de terre agricole

95 000 €

Traitement et valorisation des matériaux

Purge des huiles et graisses avec traitement dans les filières dédiées. Valorisation par revente des ferrailles, des câbles et des fers à béton

-265 000 €

Total

Chantier complet

230 000 €

 

Le coût total du démantèlement en intégrant la valorisation des matériaux par leur revente pour recyclage bien que légèrement supérieur au montant de la garantie financière de 208 000 € (4 x 54 000 €) reste dans le même ordre d’idée.
 

Aucun coût pour le propriétaire du terrain

Dans la grande majorité des cas l’exploitant du parc éolien n’est pas propriétaire de la parcelle d’implantation de l’éolienne. C’est donc un bail emphytéotique notarié qui régit les conditions de location et d’indemnisation de la parcelle avec le propriétaire et/ou l’exploitant agricole voire forestier. Le bail emphytéotique prévoit que le locataire, ici la société d’exploitation du parc éolien, reste dans tous les cas propriétaires de l’éolienne. La société est donc toujours en charge du démantèlement de l’éolienne en fin de vie s’agissant d’une autorisation obtenue au nom de la société et non du propriétaire de la parcelle. Il n’y a donc aucune situation dans laquelle le propriétaire ou la commune se retrouverait responsable du démantèlement et des coûts inhérents.
 

En cas de faillite de la société d'exploitation

Même an cas de faillite de la société d’exploitation, le parc éolien continue de produire de l’électricité pendant plusieurs années. C’est donc un autre exploitant qui pourra en devenir acquéreur pour continuer à utiliser l’installation. En effet même si la société d’exploitation fait faillite l’installation a encore une valeur intéressante tant qu’elle produit de l’électricité puis pour le potentiel du site d’implantation en cas de repowering.    
Il faut noter que les cas de faillite de société d’exploitation de parc éolien en France sont très rares. En effet les contrats d’achat sont garantis pour une durée de 15 à 20 ans ce qui permet d’assurer un niveau de prix fixe et prévisible de revente.


La garantie d’une bonne stabilité financière pendant toute l’exploitation est primordiale pour les établissements bancaires qui prêtent l’argent. En effet la société d’exploitation apporte généralement 15 à 25 % des capitaux du parc éolien et c’est une banque qui finance le reste de l’investissement. Le prêt est accordé uniquement si toutes les garanties sont réunies. Les données de vent sont analysées en détail, la qualité du site et l’ensemble des autorisations sont minutieusement étudiés. Considérant la spécificité du métier les établissements prêteurs ont souvent une spécialité dans ce domaine. Par ailleurs de nombreuses marges de sécurité sont conservées pour que le parc éolien reste solvable même en cas d’imprévu ou d’incident technique lourd.

Par ailleurs si la société d’exploitation du parc éolien fait faillite c’est la responsabilité de la société mère qui sera recherchée pour régler les frais de démantèlement, conformément à l’article R553-1 du code de l’environnement. Les exploitants éoliens en France ont généralement un nombre important de parc en gestion. Il est primordial pour leur crédibilité public et financière que chacune de leur filiale reste active jusqu’à la remise en état complète du site.

 « Lorsque la société exploitante est une filiale au sens de l'article L. 233-3 du code de commerce et en cas de défaillance de cette dernière la responsabilité de la maison mère peut être recherchée dans les conditions prévues à l'article L. 512-17. »

Source : Légifrance – Code de l’environnement Article R553-1

La taille de la fondation d’une éolienne est impressionnante mais elle est toujours dimensionnée en fonction du modèle et des caractéristiques du sol. Comme présenté dans la partie description d’une éolienne, pour une éolienne classique type N117 de 3 MW la fondation fait 1 290 tonnes pour 516 m3. Les éoliennes disponibles dans les prochaines années sont plus puissantes et le volume de la fondation peut atteindre 600 à 800 m3. Par exemple, la Nordex N149 5MW dont le volume de fondation est de presque 800 m3 soit 1 920 tonnes. En observant un panel plus large d’éolienne on constate que le volume de fondation est proportionnel à la puissance installée et à la taille du mât.


Une fondation utilise l’équivalent du volume de béton nécessaire pour 5 à 10 maisons individuelles. Or la production électrique de l’éolienne correspond à la consommation de plusieurs centaines voire milliers de foyers.

« Lorsque la quantité de béton pour les fondations est donnée par les constructeurs en mètre cube, la densité du béton utilisé pour la modélisation est de 2400 kg/m3 »

Source : Cycleco pour l’Ademe – Rapport sur l’analyse du cycle de vie de l’éolien français – 12/2015 (p.22)

Type de fondation

Les études géotechniques qui permettent de dimensionner les fondations sont réalisées plusieurs mois avant le démarrage du chantier. Suivant les caractéristiques du sol il faut opter pour la fondation la plus pertinente. Dans la grande majorité des cas il s’agit de la fondation gravitaire hors eau. Il n’est pas nécessaire de réaliser les études géotechniques plus tôt car le calcul de charges ne présente pas de difficulté particulière et la taille des fondations varie peu selon ce calcul.
Types de fondation :
•    Fondation gravitaire hors eau pour un sol avec niveau bas d’eau souterraine. C’est la situation classique qui requiert un volume normal de béton et d’acier renforcé.
•    Fondation gravitaire en eau, pour un niveau élevé d’eau souterraine la fondation est plus importante que le cas précédent avec plus de béton et d’acier renforcé.
•    Fondation monopieu pour un sol en très mauvais état, qui nécessité un monopieu enfoncé dans le sol à plusieurs mètres de profondeur sur lequel vient se fixer le mât.
•    Fondation posée au sol sans décaissement ou limité (environ un mètre) pour un sol très porteur, le poids de la fondation et de l’apport de terre supplémentaire est suffisant.

Volume de béton cumulé par an

Si l’on considère les objectifs de la PPE (programmation pluriannuelle de l’énergie) soit 35 GW à 2028 ; on peut calculer le volume de béton nécessaire pour les futures éoliennes. Pour remplir cet objectif il faut donc installer 20 GW d’éolien supplémentaire en 10 ans soit 2 GW par an. Cela représente par année 450 éoliennes de 4,5 MW soit 360 000 m3 de béton.
En 2017, selon l’Unicem (Union nationale des indUstries de carrières et matériaUx de constrUction) la France produisait 38,8 millions de m3 de béton. L’éolien nécessiterait donc pour son développement moins de 1% de la production annuelle de béton.

Volume de béton par type d'énergie

Afin de relativiser le volume de béton nécessaire dans l’éolien on peut le comparer aux deux moyens de production électriques les plus importants en France, le nucléaire et l’hydraulique.
Considérant le volume de béton nécessaire pour la centrale nucléaire EPR de Flamanville soit 300 000 m3 pour 1 650 MW de puissance électrique (source Wikipedia). Ce volume de béton serait suffisant pour 375 éoliennes type Nordex N149-5 soit 1 875 MW de puissance. L’ordre de grandeur est donc tout à fait identique si l’on considère uniquement le volume de béton.
Le facteur de charge du nucléaire étant supérieur la comparaison est donc défavorable à l’éolien. Toutefois selon le site de l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs), il est prévu pour la construction de Cigeo (qui permettra de stocker les déchets nucléaires français) un volume de 6 millions de m3 de béton ce qui relativise la comparaison.


Pour comparer avec un barrage hydraulique français comme celui de Vouglans d’une puissance de 285 MW et qui a nécessité 560 000 m3 de béton pour sa construction. Cela représente le volume équivalent à 700 éoliennes de 5 MW soit 3 500 MW. Même en tenant compte de la durée de vie des barrages plus importantes le ratio est favorable à l’éolien.

Type

Eolienne N149

EPR de Flamanville

Barrage de Vouglans

Puissance (MW)

4,5 MW

1 650 MW

328

Volume de béton (m3)

800

300 000

560 000

Ration m3 / MW

178

182

1 700

 

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