L'utilisation de l'énergie éolienne a été relancée dans les dernières décennies avec la montée du prix du pétrole, le réchauffement climatique... De nombreux Etats ont investi fortement dans l'éolien et l'union européenne s'est fixée des objectifs ambitieux pour la production de cette source d'énergie électrique.

Avec un recul de près de 20 ans, l'éolien tient-il ses promesses ? Quels sont les problèmes à résoudre afin de poursuivre un développement harmonieux de cette énergie au sein du réseau européen de production électrique ? L'investissement dans la production éolienne est-il le plus rentable pour réduire les émissions de gaz carbonique ?

Par exemple, sur la question de l'avenir de l'éolien en France, la réponse apportée est que son avantage est très limité à moyen terme, compte tenu du très fort développement de l'énergie d'origine nucléaire, et des coûts d'adaptation du réseau de transport et de stockage d'électricité à des fortes variations de production comme l'éolien.

L'investissement dans la production éolienne est-il le plus rentable pour réduire les émissions de gaz carbonique ? Quels sont les problèmes à résoudre afin de poursuivre un développement harmonieux de cette énergie au sein du réseau européen de production électrique ?

Ce rapport de la commission « Energie et changement climatique », présidée par Gilbert Ruelle de 2001 à 2008, présente l'analyse d'une trentaine d'académiciens et d'experts extérieurs sur ce sujet ; il s'efforce de répondre simplement et clairement à ces questions et quelques autres. Ses réponses sont nuancées : les situations nationales, en termes de répartition acquise de la production électrique entre thermique classique, hydraulique, nucléaire, et donc en termes de performance en coût de production de l'énergie électrique et en émission de CO2, conduisent à des conclusions différentes d'un pays à l'autre.

On y apprend que la puissance mondiale éolienne installée est de l'ordre de 100 GW au premier semestre 2008, soit 2,5 % de la puissance électrique mondiale, dont plus des 2/3 en Europe de l'ouest, l'Allemagne restant le principal acteur.

La production mondiale d'électricité montre la part d'énergies renouvelables (18,8% dont 16,6 d'hydraulique) et, à droite, la part de l'éolien (3,5% x 18,8% = 0,66% de la production d'énergie électrique) avec environ 122 TWh (L'écart entre 2,5 % de puissance installée et 0,66 % de production provient de l'intermittence du vent).

La puissance unitaire des machines s'est accrue rapidement, passant d'une moyenne de 460 kW en 1995 à 1700 kW en 2005 ; des unités de 5 MW sont récemment apparues et l'industrie fait état d'essais d'un prototype de 7 MW.

Cet ouvrage s'insère dans l'ensemble des études réalisées par l'Académie des technologies sur les questions de l'énergie.

Côté potentiel de développement, les possibilités de production d'électricité éolienne sont limitées par plusieurs facteurs tels que : son coût élevé (principalement dû à l'intermittence de la production) exigeant actuellement d'importantes aides publiques, soutien économique consenti temporairement par la société ; le taux d'énergie intermittente acceptable par le réseau pour maintenir des conditions de stabilité limitant les défaillances au taux habituel de moins de 3 heures par an ; l'intérêt écologique de la réduction des émissions de CO2, faible dans les pays disposant déjà d'une production peu émettrice et qui diminue lorsque la part de l'éolien s'accroît.

En France, en incluant l'éolien marin, un potentiel théorique de production de l'ordre de 100 TWh/an est cité. En tenant compte des facteurs indiqués ci-dessus, le potentiel raisonnablement équipable en France, si les conditions économiques ne changent pas fortement, est très inférieur, probablement de l'ordre de 30 TWh/an en éolien terrestre, soit environ 5% de la production d'énergie électrique nationale (~ 600 TWh/an), ce qui correspond à environ 15 GW installés.

En Allemagne, où l'éolien est déjà très fortement développé, sa part dans la production d'énergie électrique (~510 TWh/an) est de l'ordre de 6% (34 TWh en 2007 avec ~22 GW installés fin 2007) et est toujours en croissance de 1,5 à 2 GW/an.

Au Danemark, cette part atteint environ 15% et s'est stabilisée en 2003 suite à la suppression des subventions à l'éolien en attendant de mieux connaître les possibilités d'acceptation par le réseau d'un pourcentage plus élevé et de disposer de capacités de stockage d'énergie électrique non développées actuellement. La production éolienne danoise est adossée sur l'hydraulique norvégienne qui assure par sa souplesse la continuité de la production. À noter que cette part de 15% de la production danoise est trompeuse dans la mesure où les trois quarts en sont exportés en Norvège, Suède et Allemagne. Sur l'ensemble de la plaque Scandinave la part de l'éolien est plutôt de l'ordre de 4 à 5 %.

L'EWEA (European Wind Energy Association) prévoit, pour sa part, que le parc européen pourrait atteindre en 2020 une puissance installée de 180 GW (fin 2007, il était de 57 GW), ce qui conduirait à une part de l'éolien dans la production électrique européenne passant d'environ 4,5 % actuellement, à un peu plus de 10 % en 2020.

Créée en 2000, présidée par Alain Pompidou, l'Académie des technologies a pour vocation d'être l'institution de référence et l'intermédiaire privilégié entre le monde de la recherche et les acteurs socio-économiques sur les questions technologiques. Les technologies sont abordées dans une approche transversale et prospective, prenant en compte les risques, l'impact sur l'environnement et la santé, les aspects économiques et sociétaux.

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Une formation en ligne est proposée aux énergies renouvelables, avec une partie sur l'énergie éolienne.