Débat public - Éoliennes flottantes au sud de la Bretagne

Réponse officielle :

Réponse de la maîtrise d'ouvrage :

Bonjour Ewan et merci pour votre question.

Le bilan carbone d’un parc éolien en mer mesure notamment la quantité de gaz à effet de serre émis pendant toute la durée de vie du parc, depuis sa conception jusqu’à son démantèlement à l’issue de son exploitation : cela comprend en particulier les émissions de gaz à effet de serre liées à la fabrication des composants du parc éolien, au transport de ces composants et à leur installation, à l’exploitation et à la maintenance du parc, puis à son démantèlement, y compris à la remise en état du site et au traitement des éléments en fin de vie. Le bilan carbone est exprimé en tonnes équivalent CO2. Il vise à calculer un indicateur, le facteur d’émission, qui indique la quantité de CO2 émise par un kWh d’électricité produite par le parc (en gramme d’équivalent CO2 par kWh produit). Cet indicateur permet des comparaisons entre différents dispositifs de production d’électricité. L’objectif du bilan carbone est également de calculer le temps de retour du parc, c’est-à-dire le nombre d’années au-delà duquel le parc aura totalement compensé les émissions de gaz à effet de serre dont il est ou sera l’origine, au regard du facteur d'émission moyen de l'électricité.

Concernant le bilan carbone d’un parc éolien en mer posé

La filière de l’éolien en mer étant émergente en France, les données sur les bilans carbone des projets ne sont pas très nombreuses. Toutefois, les émissions de gaz à effet de serre des premiers parcs éoliens en mer posés (Yeu-Noirmoutier, Saint-Brieuc, Dieppe-Le-Tréport, Courseulles-sur-mer, Fécamp et Saint-Nazaire) ont été calculées dans les études d’impacts de ces projets.

1Estimé par le ministère de la Transition écologique sur la base des informations disponibles dans le bilan carbone du parc réalisé par le porteur de projet.

Selon le nombre d’éoliennes, leur puissance unitaire et le temps d’exploitation, le bilan carbone des parcs éoliens en mer posés français varie comme suit :

– de 554 000 à 754 000 tonnes éqCO2 émises ;

– un facteur d’émission entre 14 et 18 g éqCO2 /kWh produit ;

– un temps de retour de 4,5 à 6 ans en France par rapport au mix électrique moyen.

À titre de comparaison, le facteur d’émission des productions électriques renouvelables en France est estimé par l’ADEME² à :

– 14,1 g éqCO2 /kWh pour l’éolien terrestre ;

– 56 g éqCO2 /kWh pour le photovoltaïque.

Pour les énergies fossiles, le facteur d’émission en France est estimé 3 à :

– 406 gCO2 /kWh pour une centrale à gaz ;

– 1 038 gCO2 /kWh pour une centrale à charbon ;

– 12 g éqCO2 /kWh 4 pour une centrale nucléaire (à noter : les phases de démantèlement et de fin de vie des ouvrages ne sont pas intégrées dans les facteurs d’émission retenus).

Ainsi, le bilan carbone de l’éolien en mer posé s’avère donc relativement faible par rapport à l’ensemble de production d’électricité.

Concernant le bilan carbone d’un parc éolien en mer flottant

Nous ne disposons pas encore de bilan carbone établi pour les parcs éoliens flottants de taille commerciale puisqu’aucun projet équivalent n’a encore été développé en France. Toutefois, le bilan carbone des parcs pilotes est fourni dans leur étude d’impact :

– Éoliennes flottantes de Groix et Belle-Île : le bilan des émissions de gaz à effet de serre présenté dans l’étude d’impact donne une valeur de 36,4 g éqCO2 /kWh ;

– EolMed - Gruissan : l’analyse du cycle de vie du projet EolMed - Gruissan dans son ensemble (fabrication, construction, exploitation et démantèlement) a révélé que les émissions de gaz à effet de serre seront de l’ordre de 47,3 g éqCO2 /kWh d’électricité en entrée de réseau RTE 5 ;

– Eoliennes flottantes dans le golfe du Lion : sur les vingt années d’exploitation de la ferme pilote, le facteur d’émission du projet atteint de 24,1 g éqCO2 /kWh. Le temps de retour climatique atteint5,95 années 6.

Ainsi, pour les fermes pilotes, d’après les chiffres connus, le facteur d’émission est de l’ordre de 36 g CO2 éq/ kWh. Toutefois, on observe une forte variabilité (plage de variation de 11 g CO2 éq/kWh) qui s’explique par les différentes technologies utilisées pour les flotteurs et les ancrages. Ces données sont néanmoins à manier avec précaution en raison du caractère expérimental des parcs pilotes. En effet, du fait de leur petite taille et de leur faible puissance, les parcs pilotes d’éoliennes flottantes auront un impact carbone plus important que les futurs parcs commerciaux.

2https://www.bilans-ges.ademe.fr/documentation/UPLOAD_DOC_FR/index.htm?renouvelable.htm

3Rapport Base Carbone de l’ADEME de 2014 : https://www.bilans-ges.ademe.fr/static/documents[Base%20Carbone]%20Documentation%20g%C3%A9n%C3%A9rale%20v11.0.pdf

4Programmation pluriannuelle de l’énergie 2019-2023.

5Étude d’impact de la ferme pilote EolMed – Gruissan : ferme pilote d’éoliennes flottantes et son raccordement au réseau public d’électricité

6Étude d’impact de la ferme pilote « Éoliennes flottantes du golfe du Lion »

Concernant le bilan d'un projet éolien en mer sur l'ensemble de son cycle de vie

Le cycle de vie d'un projet éolien flottant comprend l'analyse du bilan carbone des étapes suivantes :

• L'extraction des matières premières et le raffinement
• La manufacture
• Le transport, la mise en service et l'utilisation
• Le démantèlement

Les analyses du bilan carbone tout au long du cycle de vie d'un projet éolien montrent que le bilan carbone de l'éolien (qu'il soit terrestre ou en mer) est inférieur à celui des énergies fossiles.

Néanmoins, l'éolien flottant requiert, en fonction des techniques utilisées, plus d'acier, plus de béton et mobilise plus de bateaux pour la maintenance que l'éolien posé. Cependant, les éoliennes flottantes produisent plus d'électricité car elles bénéficient de vents plus forts et réguliers loin des côtes, on dit qu'elles ont un facteur de charge plus important. L'étude de Jan Weinzettel et al.7 (2008) montre que le bilan carbone d'un projet éolien flottant sur l'ensemble de son cycle de vie n'est pas significativement différent de celui d'un projet éolien posé, grâce à un meilleur facteur de charge qui vient contrebalancer l'augmentation du bilan carbone liée à l'utilisation d'une plus grande quantité de matériaux pour les machines.

Concernant la répartition du bilan carbone sur l'ensemble du cycle de vie, il semblerait d'après l'étude d'Alexandra Bonou et al.8 (2016), que la construction des matériaux (extraction des matières premières et manufacture) représente environ 70% du bilan carbone total, c'est donc le principal poste d'émission de carbone au long du cycle de vie.

Les deux études citées précédemment soulignent que l'amélioration des techniques de recyclage des matériaux utilisés dans le but les réinjecter dans la construction de nouvelles machines éoliennes, pourrait contribuer à une réduction du bilan carbone des prochains projets éoliens en mer.

7 Jan Weinzettel a,b,*, Marte Reenaas c , Christian Solli c , Edgar G. Hertwich c,d, Life cycle assessment of a floating offshore wind turbine, 2008

8 Alexandra Bonou , Alexis Laurent, Stig I. Olsen, Life cycle assessment of onshore and offshore wind energy-from theory to application, 2016

Concernant la procédure de mise en concurrence

Dans les procédures de mise en concurrence menées pour les projets éoliens en mer déjà attribués, le critère carbone n'avait pas été intégré dans le cahier des charges. Cependant, la loi relative à l'énergie et au climat du 8 novembre 2019 sitpule dorénavant :

« Art. L. 314-1 A.-Les dispositifs de soutien à la production d'électricité à partir d'énergies renouvelables mis en place dans le cadre de la procédure de mise en concurrence mentionnée à l'article L. 311-10 intègrent la prise en compte du bilan carbone des projets de production parmi leurs critères d'éligibilité ou de notation, dans le respect des principes de transparence et d'égalité de traitement des producteurs. Ce bilan carbone inclut au moins l'analyse de l'étape du cycle de vie jugée la plus pertinente au regard de l'objectif de discrimination effective entre les projets parmi les étapes de la fabrication, du transport, de l'utilisation et de la fin de vie des installations. Les modalités d'évaluation et de prise en compte de ce bilan carbone varient selon les filières et selon les technologies. La prise en compte de ce bilan carbone peut prendre la forme d'une bonification attribuée aux projets les plus performants. »

La procédure de mise en concurrence pour le projet d'éoliennes flottantes au sud de la Bretagne intègrera donc un critère lié au bilan carbone conformément à la loi.

Pour en savoir plus, nous vous invitons à consulter :

• La fiche #11 : « Quel est le bilan carbone d’un parc éolien flottant ? »
• La fiche #21: « Comment contribuer au cahier des charges du projet ? »

Sources:

• Jan Weinzettel a,b,*, Marte Reenaas c , Christian Solli c , Edgar G. Hertwich c,d, Life cycle assessment of a floating offshore wind turbine, 2008
• https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148108001754
• Alexandra Bonou , Alexis Laurent, Stig I. Olsen, Life cycle assessment of onshore and offshore wind energy-from theory to application, 2016
• https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261916309990