Comme les pylônes électriques, les éoliennes font désormais partie intégrante du paysage français. Ces énormes hélices qui transforment l’énergie cinétique du vent en électricité sont surtout présentes sur la terre ferme, généralement dans les champs. Il en existe également au large des côtes, appelées éoliennes offshore. L’éolienne en mer est un sujet de controverse dans l’Hexagone. Elle est capable de produire deux fois plus d’énergie que son équivalent sur terre et son potentiel est énorme. Pourtant, les projets peinent à voir le jour. Comment expliquer un tel paradoxe ? Tour d’horizon de l’éolien en mer, une source d’énergie renouvelable sous-exploitée.
Sommaire :
Éolienne en mer, mode d’emploi
Déposer une éolienne de plus de 150 mètres de haut à plusieurs dizaines de kilomètres des côtes, afin de tirer pleinement profit du vent du large : ce pari fou, qui tient de la véritable prouesse, est une réalité en Europe depuis les années 1990. Comment un tel dispositif est-il capable de tenir debout en pleine mer ou au milieu de l’océan ? Explications.
L’éolien en mer, une question de rendement
Une éolienne en mer est potentiellement capable de produire jusqu’à deux fois plus d’énergie qu’une éolienne sur terre. Le motif : l’éolienne offshore utilise les vents marins, qui perdent de leur puissance et deviennent plus irréguliers au fur et à mesure qu’ils se rapprochent des côtes. Lorsque le développement d’un parc éolien en mer est envisagé, la question de l’installation se pose. Les éoliennes en mer peuvent reposer sur une structure ancrée dans les fonds marins ou bien flottante.
Les éoliennes fixes sont installées dans les eaux peu profondes, entre 5 et 40 mètres généralement. La fondation ressemble un peu à celle d’un pylône électrique. Il s’agit d’une structure de plusieurs dizaines de mètres de hauteur, dotée dans sa partie inférieure de quatre énormes pieux fixés dans le sol. Sa partie supérieure, visible en surface, possède une plateforme de travail et une pièce de transition dans laquelle vient s’encastrer l’éolienne. Un parc éolien offshore est composé également d’un poste électrique, situé entre les côtes et les éoliennes, relayé par un autre sur terre, installé près des raccordements électriques.
Lorsque le parc éolien est installé à plusieurs kilomètres des côtes et à plus de 50 mètres de profondeur, les éoliennes sont déposées sur de grandes structures de 20 à 25 mètres de haut appelées flotteurs. Le parc est relié à la côte par un câble électrique sous-marin placé sur l’un d’eux. Toutes les éoliennes sont connectées entre elles. L’énergie produite par chacune est envoyée vers le câble.
Quelle installation privilégier ?
Le choix entre une installation ou une autre dépend essentiellement de la distance des côtes et de la profondeur des fonds marins. L’éolien flottant est plus facile à mettre en place, car la conception des flotteurs requiert moins de travail que l’ancrage au sol des structures fixes. L’assemblage se réalise dans une zone portuaire, et l’ensemble du site est ensuite remorqué à l’endroit choisi.
Les éoliennes flottantes produisent plus d’énergie que les fixes. Étant plus loin des côtes, elles exploitent mieux la force des vents marins. L’éolien flottant n’en est encore qu’à ses balbutiements, mais son développement devrait s’accélérer dans les années à venir, car son potentiel peut être jusqu’à deux fois plus élevé que celui de l’éolien posé.
Quel que soit le type d’installation, le procédé de l’éolien en mer est le même que sur terre. Le vent fait tourner les trois énormes pales, et le générateur transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. Les éoliennes en mer sont cependant plus grandes et plus robustes que celles qui sont implantées sur la terre ferme, afin de mieux résister aux vents marins et d’avoir un meilleur rendement. Chaque parc éolien compte entre 20 et 50 éoliennes capables de produire plusieurs mégawatts (MW).
Les projets d’éolien en mer, en France et dans le monde
La France affiche un retard considérable dans l’éolien en mer par rapport à plusieurs de ses voisins européens. Une mauvaise nouvelle pour la transition énergétique, d’autant plus que la France possède le deuxième plus grand espace maritime au monde.
La France, mauvais élève de l’éolien en mer
Grâce à ses départements et territoires d’outre-mer, la France possède plusieurs milliers de kilomètres de côtes et un espace maritime de 11 millions de km2, le deuxième plus grand au monde. Avec un tel domaine réparti dans différentes régions du globe, elle pourrait jouer les chefs de file de l’éolien en mer en Europe et dans le monde. Pourtant, la réalité est tout autre. Ce n’est qu’en 2011 que l’Hexagone lance son premier appel d’offres pour l’éolien offshore, soit 20 ans après les premiers pas du Danemark. Et à l’heure actuelle, aucun parc éolien ne fonctionne en France.
En juin 2018, Emmanuel Macron a confirmé la poursuite des six projets éoliens français en cours de développement, quatre dans la Manche (Le Tréport, Fécamp, Courseulles-sur-Mer, Saint-Brieuc) et deux sur le littoral atlantique (Saint-Nazaire, Île d’Yeu/Noirmoutier). Leur construction devrait être achevée entre 2021 et 2024 et générer 15 000 emplois en Bretagne, en Normandie et dans les Pays de la Loire. L’objectif programmé est la production de 3 000 MW, une puissance équivalente à celle de deux réacteurs nucléaires, d’après le ministre de la Transition écologique et solidaire Nicolas Hulot.
Des objectifs trop ambitieux
En 2009, la France ambitionnait de produire 6 000 mégawatts (MW) à l’horizon 2020, grâce à un parc constitué de 700 à 1 000 éoliennes en mer. Près d’une décennie plus tard, aucun projet n’a encore vu le jour et l’objectif a été revu à la baisse : 3 000 MW en 2023. Comment expliquer un tel échec ? Principalement par l’absence d’un cadre juridique clairement défini, ce qui a retardé le début des chantiers. Les appels d’offres auxquels ont répondu différents acteurs du marché comme EDF ont été contestés par d’autres opérateurs, et les recours déposés ont coupé net l’élan de l’éolien en mer.
L’éolien en mer en Europe et dans le monde
L’Europe compte 2 300 éoliennes en mer. Le Royaume-Uni possède le plus grand parc éolien offshore au monde (6 836 MW en 2017), devant l’Allemagne (5 355 MW), la Chine (2 788 MW), le Danemark (1 271 MW) et les Pays-Bas (1 118 MW).
La plupart des pays industrialisés sont d’ores et déjà conscients du potentiel de l’éolien offshore. À l’échelle mondiale, les projets validés représentent plus de 130 000 MW.
Coûts et enjeux des éoliennes en mer
Bien que le coût de l’installation des éoliennes en mer soit plus élevé que celui des éoliennes sur terre, leur rendement et les enjeux énergétiques conduisent les États à parier sur cette source d’énergie renouvelable.
En France, le coût de chacun des 6 projets de parc éolien offshore est estimé à 2 milliards d’euros. Les coûts complets de production devraient osciller entre 62 et 102 € par MWh en 2030.
Les enjeux énergétiques et environnementaux
Le vent est une énergie propre et inépuisable au potentiel énorme, qui peut contribuer à la lutte contre le changement climatique.
Si la France souhaite respecter ses engagements et réduire la part du nucléaire dans son mix énergétique, entre 1 000 et 2 200 éoliennes doivent être installées d’ici 2030.
L’éolien offshore est un pari à long terme qui signifie de lourds investissements, l’implication de nombreux acteurs et le déploiement d’installations complexes. Les coûts liés au raccordement, aux fondations, au transport et à la maintenance des éoliennes alourdissent la facture. Ceux-ci étant très élevés, ils doivent être supportés par les États et les opérateurs.
Les procédures administratives, la nécessité de créer un cadre légal spécifique, la concurrence entre les acteurs du marché et les États ralentissent également le développement de cette technologie.
Le tarif de rachat de l’électricité avancé lors des appels d’offres de 2011 et 2013 était élevé à l’époque, et ne reflète plus la réalité du marché. Un des prochains grands défis du gouvernement sera de renégocier ces tarifs, à un prix plus bas. Un bras de fer pourrait alors s’engager entre l’État et les opérateurs, menaçant le respect des délais et des nouveaux objectifs annoncés.
Même en supposant que la négociation des prix ne constitue pas un obstacle majeur, le développement des éoliennes en mer devra s’accélérer. Pour atteindre les 12 GW en service prévus en 2028 et 18 GW en 2030, le rythme de croissance devra passer de 2,1 GW actuellement à 2,9 GW par an.
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