Débat public - Eoliennes en mer Nouvelle-Aquitaine

Réponse officielle :

Réponse de la maîtrise d'ouvrage :

Résumé :

Un parc éolien en mer en Sud-Atlantique de 1 GW pourrait produire 3,51 TWh d’électricité par an (estimation basée sur un facteur de charge[1] de 40%). L’électricité produite par le parc sera gérée comme le reste de l’électricité produite en France et pourra bénéficier des installations de stockage existant sur l’ensemble du réseau, ou être exportée, si elle n’est pas consommée.

Etant donné l’augmentation de la consommation d’électricité à venir pour répondre aux objectifs de transition énergétique, il est nécessaire de développer les énergies renouvelables. Dans ce contexte, l’électricité produite par de l’éolien en mer en Sud-Atlantique permettrait de faire baisser les émissions de gaz à effet de serre liées à la production d’électricité en France et en Europe.

Développement :

·        Le parc pourrait produire 3,51 TWh par an pour 1 GW installé

La quantité d’électricité produite chaque année par le parc éolien en mer dépend de :

-         La capacité installée : la quantité maximale d’électricité qui peut être produite par le parc éolien en mer par seconde

-         Le facteur de charge : le ratio entre la quantité d’électricité produite réellement sur une période donnée, et la quantité qui aurait pu être produite si le parc avait fonctionné à puissance maximale sur l’ensemble de la période donnée.

Ainsi, les quantités d’électricités produite par un parc éolien en Sud-Atlantique chaque année ont pu être estimée pour un facteur de charge de 40% avec le calcul suivant :

[Puissance installée] x [Facteur de charge] x [nombre de secondes par an (60x60x24x365,25)] 

La production a été estimée pour trois scénarios : un parc de 500 MW, un parc de 1000 MW, et deux parcs de 1000 MW soit 2000 MW en tout. En effet, l’État propose au débat public un premier parc de 500 à 1000 MW, suivi d’un éventuel deuxième parc allant jusqu’à 1000 MW.

·        Le parc éolien en mer sera raccordé au réseau électrique

Le parc éolien en mer en Sud-Atlantique sera raccordé au réseau électrique français. L’électricité produite par le parc sera gérée comme le reste de l’électricité produite en France. En cas de surproduction d’électricité, celle-ci pourra être stockée ou être exportée, si elle n’est pas consommée.

Dès aujourd’hui, le stockage « mécanique » de l’électricité existe sur le court et moyen terme (journée à la semaine) avec des moyens variés :

-         les stations de transferts d’énergie par pompage (STEP) : ce sont des barrages hydroélectriques pouvant pomper l’eau d’un réservoir aval vers un réservoir amont en consommant le surplus d’électricité, l’eau ainsi pompée pourra être turbinée en journée pour répondre à la demande en électricité ; en France, les STEP représentent une capacité de 5 MW en turbinage et 4,2 MW en pompage,

-         le stockage d’énergie par air comprimé (CAES pour compressed air energy storage) : un compresseur utilise le surplus d’électricité pour comprimer l’air ambiant. L’air comprimé est ensuite stocké et peut être réutilisé pour produire de l’électricité après avoir été déstocké, mélangé avec du gaz dans une chambre de combustion, pour enfin actionner une turbine produisant de l’électricité.  

-         les volants d’inertie : système de stockage d’énergie sous forme d’énergie cinétique de rotation. Il est constitué d’une masse, mise en rotation autour d’un axe, et reliée à un moteur/générateur électrique qui permet de convertir l’électricité en énergie cinétique et inversement.

D’autres moyens de stockages « électrochimiques » existent : piles, batteries, condensateurs, hydrogène et autres formes de power-to-gaz.

·        Le parc éolien en mer en Sud-Atlantique permettrait de diminuer les émissions de gaz à effet de serre en France et en Europe, et d’atteindre les objectifs climatiques que s’est fixé la France.

Selon le scénario de référence de RTE[2], qui prend en compte des progrès d’efficacité énergétique et une électrification progressive des usages dépendant pour le moment des énergies fossiles, la consommation électrique française en 2050 devrait être de 645 TWh, soit 1,36 fois la consommation de 2019 (474 TWh[3]). RTE envisage diverses variantes pour les trajectoires de consommation à l’horizon 2050 mais toutes prévoient une hausse de la consommation d’électricité. Ces variantes vont de 555 TWh (1,17 fois la consommation de 2019) pour un scénario de sobriété, à 754 TWh (1,59 fois la consommation de 2019) pour un scénario reposant sur un fort développement de l’hydrogène.

Pour répondre à cette hausse de la demande en électricité, tout en respectant l’objectif de neutralité carbone en 2050 fixé par la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC), il est donc nécessaire de développer des moyens de production électriques à faible émission de gaz à effet de serre. Etant donné que la construction de centrales nucléaire est longue, et que les capacités en hydroélectricité sont limitées, il est nécessaire de développer des énergies renouvelables, dont la production est variable[4]. Diversifier les moyens de production (éolien en mer et à terre, photovoltaïque, hydroélectricité, nucléaire…) est important pour garantir la stabilité du réseau électrique.

Lorsqu’elles produisent de l’électricité, les éoliennes françaises se substituent à des installations de production utilisant des combustibles fossiles (centrales à gaz et à charbon) en France ou en Europe dont la part demeure importante. Dans son bilan prévisionnel de 2019[5], RTE chiffre les émissions évitées grâce à la production éolienne et solaire française à environ 22 millions de tonnes de CO2 par an (5 millions de tonnes en France et 17 millions de tonnes dans les pays voisins). Cela s’explique par le fait que l’électricité produite par les éoliennes dispose d’un coût de production marginal nul et est donc plus compétitive que l’électricité issue des centrales de production utilisant des combustibles d’origine fossile. 

Ainsi, le développement des énergies renouvelables, et donc de l’éolien en mer, participe à la nécessaire réduction des consommations des combustibles fossiles, et permet d’atteindre l’objectif de neutralité carbone que s’est fixé la France pour 2050.

La quantité d’émissions de CO2 qui pourrait être évitée grâce au parc éolien en mer en Sud Atlantique est estimée (avec un facteur de charge constant de 40%), selon la capacité installée, à :

[1] Le facteur de charge est le ratio entre la quantité d’électricité produite par une installation électrique pendant une période donnée, et la quantité d’électricité qui aurait pu être produite si l’installation avait fonctionné à puissance maximale à chaque instant de la période donnée.

[2] RTE, Futures énergétiques 2050 – Principaux résultats : https://assets.rte-france.com/prod/public/2021-10/Futurs-Energetiques-2050-principaux-resultats_0.pdf

[3] RTE, Bilan électrique 2019, consommation brut : https://bilan-electrique-2019.rte-france.com/stabilite-de-la-consommation/

[4] Le terme variable est préféré à celui d’intermittent car l’intermittence renvoie à l’image d’un interrupteur on/off. Or, la production d’électricité par des énergies renouvelables n’est pas soit nulle, soit maximale. Il y a un continuum de puissance de production. Pour les éoliennes en mer, elles sont capables de produire pour des vents compris entre 10 et 125 km/h, et elles fonctionnent à puissance maximale entre 40 et 100 km/h. Ainsi, même entre 10 et 40 km/h, et entre 100 et 125 km/h, les éoliennes produisent de l’électricité sans être à puissance nominale

[5] https://www.concerte.fr/system/files/concertation/Note%20Bilans%20CO2%20V3.pdf