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Des moulins aux éoliennes, c’est une longue histoire qui remonte à l’aube de l’

Des moulins aux éoliennes, c’est une longue histoire qui remonte à l’aube de l’humanité. Ainsi, des vestiges de la civilisation perse attestent que des systèmes rudimentaires utilisaient déjà le vent pour les activités de décorticage des grains. Mais c’est vers le XIIe siècle qu’apparurent en Europe, les premiers moulins à vent, qui permettaient de pomper l’eau ou moudre le grain. Désormais les éoliennes, également dénommées aérogénérateurs, convertissent de manière efficace l’énergie cinétique du vent en énergie électrique. L’utilisation du vent Le contexte Des moyens importants dans le domaine de la R&D Diamètre du rotor Tour Hauteur du moyeu Pale Direction du vent Nacelle contenant le multiplicateur et le générateur Câbles électriques souterrains Câbles électriques souterrains Le décollage de la filière Une première phase de développement de la technologie éolienne moderne s’est déroulée aux Etats-Unis, en Californie notamment, au début des années 1990. Cet effort américain s’est ensuite ralenti alors que, à la fin des années 90, les éoliennes se multipliaient en Europe, en Allemagne, au Danemark et aux Pays-Bas essentiellement. Des progrès technologiques importants ont permis l’essor de cette source d’énergie qui évite l’émission de dioxyde de carbone, le principal gaz à effet de serre, sans produire aucun des polluants associés aux sources fossiles. Le véritable démarrage de la filière est en effet sous-tendu par le besoin urgent de combattre le changement climatique global. Sur la base du protocole de Kyoto de 1997, des objectifs en termes de réduction des gaz à effet de serre ont été déclinés aux niveaux nationaux et régionaux. Les énergies renouvelables répondent ainsi à une stratégie énergétique à long terme basée sur le principe du développement durable et sur la volonté de diversification des sources de production énergétique. Les applications L’éolien figure parmi les principales technologies de production électrique utilisant une énergie renouvelable. Les plus grandes éoliennes atteignent désormais des capacités unitaires de l’ordre de 3, voire 5 à 6 MW (Megawatt), et les centrales de production peuvent être installées aussi bien sur terre qu’en mer. Focus technologique Le progrès technologique dans le domaine éolien poursuit le rythme intense adopté depuis quinze ans, ainsi les plus grandes éoliennes actuellement en test atteignent une capacité unitaire de 6 MW, ce qui représente le double des plus puissantes machines disponibles commercialement aujourd’hui. Ces machines impressionnantes possèdent des pales d’une longueur de 60 mètres et exploitent l’énergie du vent grâce à une tour haute de 125 mètres. Ces prouesses technologiques sont rendues possibles grâce aux progrès continus de l’industrie dans le domaine des matériaux, de l’électronique de puissance, des systèmes électriques et informatiques. Ces nouveaux développements technologiques pourraient notamment trouver un champ d'application sur le marché de l'éolien offshore. L’énergie éolienne Le gisement éolien en Europe Passée de 0,05 % en 1994 à 0,47 % en 2004, la part de l’éolien dans la production mondiale d’éléctricité commence à compter significativement. On estime qu’environ 110 TWh électriques ont été produits en 2004 grâce à l’énergie du vent. Cette pro- duction, qui représente la consommation d’électricité du Portugal et de la Grèce réunis, a permis d’éviter l’émission de 58 millions de tonnes de CO2. Grâce aux progrès technologiques et à la croissance du marché, le coût de l’énergie éolienne a fortement diminué. Le coût de production d’un kilowatt-heure éolien a été divisé par cinq en vingt ans. L’éolien, déjà compétitif avec les nouvelles centrales au charbon, peut dans certains endroits se comparer au gaz. L’évolution du marché mondial Les enjeux L’énergie éolienne connaît une progression importante et, depuis 1994, la croissance du marché mondial est de l’ordre de 30 % par an. Ainsi, la puissance installée mondiale est passée de 10 000 à 55 000 MW entre 1998 et fin 2005. Sur le marché européen, qui concentre l’essentiel du parc éolien mondial, l’Allemagne demeure leader avec près de la moitié du total de puissance installée, soit 18 400 MW. Quant à l’Espagne, avec un taux de croissance annuelle de 28 %, elle connaît la plus forte progression sur les trois dernières années. L’Europe concentre également l’activité industrielle et techno- logique : huit constructeurs européens parmi les dix premiers mondiaux avec 70 % des équipements vendus en 2005. La filière représente environ 100 000 emplois en Europe. Des acteurs émergents L’Inde est un acteur émergent conséquent, avec un parc de l’ordre, de 2 500 MW installés fin 2005 et des ambitions affichées qui prévoient un doublement de cette capacité à l’horizon 2010. La Chine vient d’annoncer un plan national de développement de l’éolien avec un objectif, pour fin la 2010, de 6 000 MW. Les perspectives La puissance installée mondiale Perspective d’évolution des coûts La géographie du marché Le contexte français Le gisement français, deuxième gisement éolien d’Europe après celui de la Grande-Bretagne, est estimé à 50 000 MW dont 30 000 MW en offshore. La directive européenne relative à la promotion de l’électricité produite à partir de sources d’énergies renouvelables sur le marché intérieur de l’électricité invite chaque pays membre à augmenter sa production. Ainsi la France devra produire, à l’horizon 2010, 21 % de sa consommation d’électricité à partir des sources énergétiques renouvelables. Pour respecter cet engagement, les pouvoirs publics nationaux ont défini un objectif de 10 000 MW installés à la fin de la décennie. A la fin de 2005, 757 MW de parcs éoliens étaient opérationnels en France. MW 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Source : EWEA 0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 Source : BTM Consult 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 USD/MWh 0 10 20 30 40 50 60 Hypothèses sur le coût de revient du MWh éolien onshore (à terre) Hypothèses sur le coût de revient du MWh éolien offshore (en mer) Source : EWEA Europe 72 % Reste du monde 7 % Amérique du Nord 17 % Inde 4 % 500 km La centrale éolienne de Mardyck L’engagement de Total Sur le site de la raffinerie Total de Mardyck (Communauté urbaine de Dunkerque) s’élèvent, depuis 2003, cinq éoliennes de dernière génération. Elles représentent une puissance installée de 12 MW et produisent annuellement l’équivalent de la consommation électrique (hors chauffage) de 15 000 personnes. De grande taille (des pales de 40 à 50 mètres montées sur des mâts de 80 à 95 mètres), les trois modèles d’éoliennes sélectionnés allient puissance électrique, emprise au sol limitée et faible niveau sonore. La préparation du projet a comporté des études préliminaires très approfondies : impact sur le milieu naturel, le bruit, l’inté- gration paysagère, la sécurité des installations et l’impact socio-économique local. Novateur et appelé à faire référence, le projet éolien de Mardyck porte aussi la marque d’une volonté de respecter l’environnement et de s’intégrer naturellement dans une communauté. Le projet de centrale éolienne du Pays Belmontais En France, le recours à l’éolien est un enjeu majeur pour atteindre les objectifs nationaux de développement des énergies renouvelables. En effet, sur l’ensemble des technologies renouve- lables disponibles aujourd’hui (solaire, hydraulique, biomasse…), l’éolien terrestre figure parmi celles capables de produire une électricité en quantité abondante, à un coût se rapprochant de celui des technologies classiques. C’est dans ce cadre que les pouvoirs publics ont lancé, au début de 2004 un appel d’offres pour la réalisation de centrales éoliennes terrestres et que le groupe Total, associé à Harpen AG, groupe RWE, a été retenu pour réaliser une centrale éolienne de 90 MW sur le site du Pays Belmontais . Ce site présente en effet un ensemble d’atouts dont la combi- naison reste rare en France et qui en fait le candidat idéal pour accueillir un projet éolien d’envergure : • une réflexion locale conduisant à l'émergence d'un projet qui répond durablement aux problématiques de développement du territoire • un gisement éolien de qualité, avec près de 300 jours par an où la vitesse du vent permet l’exploitation des éoliennes • un raccordement électrique possible sur site, grâce aux lignes électriques existantes • un site dont l’étendue permet de ménager un équilibre entre l’installation d’éoliennes et le respect de l’environnement. Total a porté en effet une attention toute particulière aux questions d’intégration environnementale ainsi qu’à la dynamisation et à la diversification de l’économie locale. L’éolien offshore L’engagement de Total Juin 2006 La France ne possède pas encore de centrale éolienne en mer, appelée également centrale offshore. Pourtant le potentiel éolien est plus important en mer, grâce à la force et à la régularité supérieures du vent. Libérée des contraintes d’espace, une centrale éolienne offshore peut mettre en œuvre de plus nombreuses et plus puissantes machines, produisant une énergie propre et abondante et s’insérer harmonieusement dans l’environnement marin. Avec l’offshore, l’énergie éolienne va prendre une nouvelle dimension et ce développement est nécessaire pour que l’Europe produise, d’ici dix ou vingt ans, une part importante de son électricité à partir d’énergies renouvelables. Total, conscient de sa connaissance des systèmes et des marchés énergétiques, de sa compétence sur l’ensemble des techniques de construction et d’exploitation de chantiers industriels en mer, a décidé de jouer un rôle significatif dans uploads/Geographie/ l-x27-energie-eolienne-le-contexte.pdf