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samedi 20 août 2022

L’éolien off shore : 1) une équation économique incertaine, une technologie non mature, un coût très élevé de l’électricité pour une décarbonation très peu efficace, voire contestable.

Résumé : Coût  extrêmement  élevé, technologie non mature,  forte dépendance en matériaux stratégiques, occupation extravagante de l’espace maritime, des projets à risque aggravé et des problèmes en séries. L’ensemble de ces considération fait qu’il est difficile de considérer l’éolien off shore , et surtout flottant comme répondant à un intérêt public majeur ; par contre on voit bien comment il conduit à la destruction de nos plus beaux paysages maritimes, à jeter à bas cinquante ans  d’efforts de protection du littoral, à une privatisation de larges espaces maritimes sans équivalent. En conséquence, la seule urgence qui s’impose est celle d’un moratoire

1) « S’il y a un truc qu’il faut arrêter tout de suite, c’est bien ça ! « 

 Jean Marc Jancovici, ( Fondation Nicolas Hulot, X-environnement, Shift Project, Haut Conseil pour le Climat…). Témoignage devant la Commission Aubert, 16 mai 2019

« L’éolien offshore aujourd’hui, c’est 25 milliards d’euros qui vont partir dans ce dispositif qui a encore moins d’intérêt que l’éolien terrestre. S’il y a un truc qu’il faut arrêter tout de suite, c’est bien ça ! Avec ces 25 milliards d’euros vous avez de quoi payer 6000 euros de prime de conversion du fuel en pompe à chaleur aux quatre millions de ménages français qui sont chauffés au fuel, qui sont souvent des ruraux, souvent précaires. Qu’on augmente mon taux d’imposition pour ça, moi je veux bien ! Mais qu’on me prélève un centime de plus pour payer l’éolien offshore, ce truc de Shadock »

« Les conditions de l’éolien en mer expliquent des coûts particulièrement élevés. Une éolienne en mer doit résister non seulement au vent (ça il vaut mieux !) mais aussi aux vagues, à la corrosion du sel, et donc il faut utiliser plus de matériaux et plus de traitements à puissance installée égale, sans parler du support immergé.»

« A cause de ces raisons, et aussi de la zone d’implantation, la construction en mer augmente la dépense en carburant par rapport à la construction à terre, et augmente aussi la dépense en carburant pour la maintenance.» 

 «  Il résulte de ces « surcoûts » à la construction que l’éolien off-shore, malgré un taux de charge augmenté (Vesta annonce de 30% à 50%, ce qui soit dit en passant correspond peut-être au cas du Danemark mais pas au cas de la France, où les meilleurs sites dépassent tout juste 35% de facteur de charge), fournit certes une énergie plus importante par éolienne installée, mais avec un « contenu en carbone par kWh » qui reste à peu près identique. Les éoliennes soient off-shore ou à terre, elles produisent toujours de l’électricité intermittente. De ce fait, dès qu’il y a 1 MW d’éolien installé quelque part, il faut obligatoirement, pour assurer la continuité de la fourniture d’électricité, installer un peu moins de 1 MW « d’autre chose » ailleurs. Installer 24 GW d’éolien suppose donc d’avoir « ailleurs » pas loin de 20 GW de puissance de pointe provenant d’une autre source pour pallier les variations du vent, et au surplus cette « autre source » devra fonctionner 70% à 80% du temps pendant que l’éolien assurera sur 20% à 30% du temps. »

2) L’éolien flottant, c’est cher !

La Cour des Comptes estimait en 2018 (Rapport sur le coût des ENR)  que les six parcs d'ores et déjà attribués au large des côtes françaises devraient coûter 2 milliards d'euros par an sur 20 ans, soit un montant total de 40,7 milliards, pour une part de 2% du mix énergétique !»

Le Président Macron a annoncé le 20 juin 2018 que, après négociations avec les promoteurs, leur coût a été ramené de 40 Md€ à 25 Md€

Un miracle qui laisse songeur sur les méthodes …Sauf que, changement : les raccordements des éoliennes off-shore au réseau d’électricité seront à la charge de RTE, alors que ces opérations coûteuses sont normalement à la charge du producteur.  Ce qui arrange bien les producteurs,  d’autant que ces coûts de raccordements sont assez peu prédictibles, et que la France a des systèmes côtiers plus compliqués que les sites peu profonds et sableux de la Mer du Nord et de la Baltique. ..

Selon l’Ademe, le coût de production de l’électricité éolienne en mer est estimé entre 123 € et 227 € le MWh pour des machines posées et entre 165 € et 364 € le MWh pour l’éolien flottant (Étude « Coûts des énergies renouvelables en France », Ademe, janvier 2017)

La CRE donne en 2022 les premiers Megawatt offshore ( plutôt posé donc)  à 178,2  €/

Rappelons que l’Arenh ( côut estimé du nucléaire historique) était de 42 et  passera à 49.5 €/MWh en janvier 2023.

La zone éolienne  de Groix & Belle-Île bénéficiera d’un tarif d’achat de 240 €/MWh de la totalité de sa production (même si elle est inutile et ne vaut rien, voire si cela se produit régulièrement en Allemagne a une valeur négative) sur vingt ans.

Se basant sur des courbes d’institutions internationales, l’Ademe estime que le coût va fortement diminuer.

C’est en fait très peu probable en raison du renchérissement des matières premières dont les éoliennes sont très gourmandes. Ainsi, le Department of Energy US  donne 8000 t/TWh de béton et 1800 t/TWh d’acier pour l’éolien (sans précision) contre  800 t/TWh de béton et 160 t/TWh d’acier pour le nucléaire, soit  en gros un facteur 10 pour le béton et  pour l’acier… à l’avantage, très marqué, du nucléaire.

Et si l’on considère les métaux critiques, c’est encore pire :l’éolien off shore tout particulièrement nous expose à des dépendances fortes pour le cuivre, le cobalt, certians métaux rares (néodyme, dysprosium…). L’intensité cuivre de l’éolien off shore, avec en plus toutes les connections nécessaires constitue un véritable risque économique et géostratégique  (et un scandale écologique) pour un métal très demandé dans toutes les techniques  nécessaires à la transition énergétiques et dont la production risque fort de ne pouvoir suivre la demande.


Cela signifie donc d’une part, que les ENR nous entrainent dans une nouvelle dépendance géostratégique qui peut devenir  équivalente voire pire que celle du pétrole ; et d’autre part, qu’ils sont extrêmement sensible à des hausses de prix, avec là aussi une forte dépendance étrangère :

« Le PDG d'un grand groupe de développement d’éolien terrestre se plaint que son entreprise a déjà abandonné deux projets éoliens (30 MW) attribués en 2018 car « la rentabilité initialement prévue n’est plus là » et a placé 60 MW « sous cloche » depuis l’automne…

Il nous faudrait un complément de rémunération à EUR 87-90/MWh pour que ces projets soient rentables », a-t-il affirmé, alors que les appels d’offres éoliens et solaires se situent dans les EUR 60-80/MWh…. Jusqu'à 13 GW de capacité solaire (5-6 GW) et éolienne (6-7 GW) sont menacés à cause de « la hausse des coûts des matériaux de construction (…), leurs coûts réels n’étant plus couverts par le prix d’achat garanti par l’État », a récemment dit le ministère de la Transition énergétique. »

https://www.montelnews.com/fr/news/1342348/la-hausse-des-cots-de-30-40-freine-la-croissance-des-enr, 11 Aug 2022

3) Une technologie qui n’est pas mature : « « Les assureurs considèrent les projets d’Energies Maritimes Renouvelables »comme des projets à « risques aggravés »

Si les prix sont élevés, c’est que la technologie de l’éolien flottant n’est pas considérée comme mature. Et c’est d’ailleurs une remarque reprise dans tous les débats publics organisés par la CNDP sur les projets d’éoliens flottant : pourquoi ne pas commencer par des parcs test comme c’était prévu à Groix (Eolfi) ou en Méditerranée plutôt que de se lancer d’emblée dans des zones industrielles d’ampleur sans véritables précédents ?

Comité de prospective de la CRE,  Rapport sur les énergies marines, juin 2021

« L’éolien en mer flottant est en pleine expansion, mais pose encore certaines questions. Le premier parc d’éoliennes flottantes en mer, le projet Hywind, a été inauguré en Ecosse en 2017 par les sociétés Statoil et Masdar. Sa capacité de production est de 30 MW. Un autre parc éolien flottant, WindFloat Atlantic, a été mis en service fin juillet 2020 au Portugal. « 

« Trois principales raisons expliquent le niveau élevé de risque des projets d’EMR : - à l’exception de l’éolien en mer posé, le niveau de maturité des différentes technologies n’est pas encore optimal, ce qui se traduit à la fois par des incertitudes sur la réussite des projets et par des coûts de production élevés (malgré un coût en baisse pour l’éolien notamment posé) ; - tous les types de projets ont été touchés par des sinistres importants ; - le retour sur expérience est encore faible ce qui limite les possibilités de modélisation et se traduit par la prise de marges plus importantes par les financeurs et les assureurs…Les assureurs considèrent les projets d’EMR comme des projets à « risques aggravés ».

RTE,  scenarios futur énergétique 2050 :

« Le développement de l’éolien en mer en France ne pourra pas suivre le même chemin que celui des pays riverains de la mer du Nord. En effet, les caractéristiques de profondeur au large de certaines côtes françaises conduisent à privilégier l’éolien flottant notamment sur les façades maritimes bretonnes et méditerranéennes (caractérisées par des profondeurs chutant rapidement au large des côtes) »

« À ce stade, la technologie des postes flottants n’est pas maîtrisée sur le plan industriel. "

« D’une façon générale, les coûts de raccordement des énergies marines sont soumis à de fortes incertitudes, supérieures à celles rencontrées pour des types de réseaux plus conventionnels.»

Le coût exorbitant des éoliennes flottantes, Books n° 0105, mars 2020. Par Jean-Pierre Le Gorgeu, Hubert Flocard et Jean-Pierre Pervès

« Pour les banques et investisseurs, ces projets apparaissent comme nouveaux et ils demandent de fortes primes de risque :

- Cette technologie ne bénéficie pas encore de la fabrication en série qui diminue le coût de l’éolien posé.

-Plus grave, la technologie de référence n’est pas fixée et il existe plusieurs modèles sur lesquels on manque de recul. Hywind, en Ecosse, utilise un  flotteur vertical, mais bien d'autres solutions sont encore à l'étude.

Pour illustrer l’absence de maturité de la technologie, sur 4 projets prévus en France, ce seront 4 technologies différentes qui seront employées !

 Or le choix technologique est loin d’être indifférent ! Flotteur en bèton (moins cher) ou en acier, vertical, horizontal, plusieurs colonnes,  semi immergé ou non, les choix techniques ne sont pas indifférents : le coût du flotteur compte pour près de 60%.

-Les dispositifs de suivi sur sites restent expérimentaux (camera, jauges de contraintes) A ce stade, il est impossible de mutualiser les moyens de surveillance et de diminuer le coût »


Exemples de défis technologiques propres aux éoliennes flottantes

- les fortes contraintes et vibrations sur l’axe de rotation des pâles, déjà problématiques sur des éoliennes fixes sont amplifiées par les mouvements du socle, ce qui entraine une fatigue plus  prononcée.

- les oscillations au gré de la houle provoquent des successions de tractions et de relâchement  sur les dispositifs d’ancrage déjà complexes et sur les composants qui le relient à la terre entrainant une fatigue et  une dégradation des matériaux très rapide.

C’est déjà pas simple, mais c’est en plus beaucoup demander à un câble d’être dynamique !


- le flotteur joue un grand  rôle dans le coût et la résistance de l’éolienne, et il subsiste de nombreuses incertitudes sur les solutions les mieux adaptées. (dans l'ordre Eoliennes flottantes du Golfe du Lion, Eolmed;  Provence Grand Large,  EOlfi


4 projets, 4 technologies, sans compter des design plus exploratoires mais intéressants, comme des éoliennes  à axe vertical (Sea Twirl)


4) Des projets vraiment problématiques

Naval Group : une rentabilité inatteignable

Début février 2021, Naval Group met fin à sa diversification (Naval Energies) dans le secteur des énergies marines renouvelables qu’il estime immature  : «Malgré les efforts de toutes et de tous, ces projets, engagés depuis près de 12 ans ne présentent pas aujourd'hui suffisamment d'assurance de succès économique à court, moyen ou long terme. L'éolien flottant représente des investissements considérables pour une rentabilité incertaine, voire inatteignable »

Orsted : vitesse des vents et usure des câbles

« Orsted, le plus grand développeur de parcs éoliens offshore au monde, a déclaré qu’il avait perdu. 2,5 milliards de DKr (389 millions de dollars) en raison de vitesses de vent plus faibles au cours des neuf premiers mois de cette année par rapport à 2020… L'intermittence des énergies renouvelables telles que l'énergie éolienne a attiré l'attention en Europe ces derniers mois car certaines des vitesses de vent les plus lentes depuis des décennies ont exacerbé la dépendance au gaz et au charbon pour l'électricité, y compris au Royaume-Uni, le plus grand marché éolien offshore au monde. »

Très confraternel, Orstedt  a mis en cause l’ensemble de l’industrie

«  La question sous-jacente est une sous-estimation des effets de sillage et de blocage. Son porte-parole a  insisté sur le fait que le problème n’est pas propre à l’entreprise, mais plutôt à l’ensemble de l’industrie, ajoutant que ses prévisions sont généralement plus prudentes que celles de ses concurrents

« Notre tâche principale est de nous assurer que nous ne prenons que des projets où nous créons effectivement de la valeur. Il n’est dans l’intérêt d’aucun actionnaire, ni de notre organisation d’opérer avec des prévisions de production gonflées et de gagner des projets sur cette base »

https://ft.com/content/b03713d6-5e87-414e-8da3-506163f6497e

« Revenant sur un précédent rapport très optimiste, le Ministère de l’Energie américain (DOE) a réduit l’estimation du potentiel de développement de l’éolien offshore de 2,000 GW à 54 GW, du fait des contraintes géologiques, océanographiques et légales….. Fin 2019, les cours du géant danois Orsted, pionnier de l’éolien offshore ont plongé en fin d’année en raison de la réévaluation de la production de son parc éolien en mer. Ce dernier aurait sous-évalué les pannes à répétition entraînées par les vents violents du large. Les marchés s’interrogent donc sur la viabilité de ce business model dont la robustesse financière reste encore à démontrer. Selon l’agence environnementale américaine, le coût actualisé de l’énergie éolien en mer reste 2,7 fois plus élevé que l’éolien conventionnel. »

https://www.forbes.fr/environnement/leolienne-en-mer-le-nouvel-eldorado-des-energies-renouvelables/

« La société éolienne danoise Ørsted a averti que jusqu’à 10 de ses parcs éoliens offshore géants au Royaume-Uni et en Europe auront besoin de réparations urgentes car leurs câbles sous-marins ont été érodés par des roches sur le fond marin. Ørsted a constaté que les roches placées à la base des fondations des éoliennes pour empêcher l’érosion des fonds marins étaient responsables de l’usure du système de protection des câbles qui, dans le pire des cas, pourrait provoquer la défaillance des câbles. Le problème a été découvert pour la première fois plus tôt cette année après que son parc éolien offshore Race Bank au large de la côte de Norfolk, qui peut générer suffisamment d’électricité pour alimenter 500 000 foyers, a subi une panne en raison de dommages aux câbles causés par les roches du fond marin. »

https://www.theguardian.com/business/2021/apr/29/rsted-says-offshore-uk-windfarms-need-urgent-repairs

La perte de rentabilité de l’éolien off shore en raison de l’affaiblissement des vents est une réalité inquiétante et préoccupante, sur le court terme et aussi sur le long terme. Deux facteurs peuvent être évoqués : 1) un effet de cannibalisation des éoliennes et des parcs entre eux, pour le coup déjà bien connu et documenté par les fabricants eux-mêmes et les universitaires ; 2) une diminution générale des vents en Europe du Nord avec le réchauffement climatique,

 « La grande taille des parcs éoliens et leur proximité affectent non seulement la performance des turbines sous le vent, mais aussi celle des fermes voisines, réduisant le facteur de capacité de 20% ou plus, ce qui augmente les coûts de production d’énergie et les pertes économiques. Nous concluons que l’énergie éolienne peut être une ressource limitée en mer du Nord »

Hereon Research Center, https://www.nature.com/articles/s41598-021-91283-3

Selon le dernier rapport du programme Copernicus, les vitesses du vent ont été particulièrement faibles dans certains pays européens en 2021. Notamment en Europe du Nord, où sont installées un grand nombre d'éoliennes. En 2021, dans certaines parties du Vieux continent, les vitesses du vent ont été les plus faibles enregistrées depuis au moins quarante ans…

Dans une région s'étendant de l'Irlande et du Royaume-Uni au Danemark, à l'Allemagne et la Tchéquie, en passant par la mer du Nord, la moyenne annuelle de la vitesse du vent dans certains endroits a été jusqu'à 10% inférieure à la moyenne enregistrée sur la période de référence 1991-2020…

Selon le rapport de Copernicus, une réduction de 10% de la vitesse du vent entraîne une baisse de 27% de la puissance d'une éolienne - qui, par ailleurs, a besoin d'une vitesse minimale pour produire de l'électricité. »

https://climate.copernicus.eu/esotc/2021/low-winds#

Selon les projections du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), la vitesse du vent au-dessus de l'Europe occidentale, centrale et septentrionale pourrait chuter jusqu'à 10% au cours des mois d'été d'ici à 2100, sur la base d'un réchauffement de 1,5°C.

Cela dit avec, les précautions d’usage : les observations actuelles sont sujettes à de nombreuses variations, et il est difficile de les relier au changement climatique

5) Et le bilan carbone ?

« La production d’électricité éolienne et photovoltaïque se caractérise par une intermittence qui, dans l’état actuel des capacités de stockage de l’électricité, empêche de s’affranchir des combustibles fossiles. Ces derniers, quand ils sont importés, pèsent sur la balance commerciale du pays et alourdissent sa dépendance énergétique. »

 https://www.academie-sciences.fr/fr/Rapports-ouvrages-avis-et-recommandations-de-l-Academie/quelle-place-pour-les-eoliennes-dans-le-mix-energetique-francais.html#:~:text=La%20France%20produit%20une%20%C3%A9lectricit%C3%A9,et%20le%20photovolta%C3%AFque%20(2%25).

Des données internationales situent le bilan carbone de l’éolien offshore entre de 24 à 47 g CO2/kWh. En ce qui concerne Groix, les porteurs du projet EOLFI  annonçaient 36 g CO2/kWh. pour le projet pilote, et  24 CO2/kWh pour le parc définitif.

Considérant l’absence de consensus à ce sujet, la CDPD chargée du débat public sur le projet EOS Méditerranée a commandé une expertise complémentaire réalisée par un expert indépendant. Les résultats indiquent que le bilan carbone de l’éolien flottant commercial se situerait aux alentours de 19 g CO2/kwh. soit un niveau légèrement supérieur au bilan carbone de l’éolien marin posé (entre 14 et 18 g CO2/kwh) ou de l’éolien terrestre (12,7 g CO2/kwh). 

Rappelons que le nucléaire est aux environs de 4,  jour et nuit, hiver et été. Alors, si, comme souvent, on supplémente l’intermittence par du gaz (400g/CO2/kw.h), ça nous fait à la louche du 330g CO2/Kw.h. Le moins qu'on puisse dire est que le bilan  pour la décarbonation de l’électricité  n’est pas excellent

L’ensemble de ces considération fait qu’il est difficile de considérer l’éolien off shore , et surtout flottant comme répondant à un intérêt public majeur ; que par contre on voit bien comment il conduit à la destruction de nos plus beaux paysages maritimes, à jeter à bas cinquante ans  d’efforts de protection du littoral, à une privatisation de larges espaces maritimes sans équivalent. 

jeudi 17 juin 2021

Ils nous volèrent les paysages et ils nous volèrent même le vent

 Eoliennes et climat- le grand tabou !

L’alerte est venue des exploitants éoliens eux-mêmes, et surtout de l’offshore : les rendements mirifiques annoncés n’étaient pas là. Et il fallut faire face à l’évidence : le vent n’est pas si renouvelable que ça ! ou plutôt « L’énergie éolienne est une ressource renouvelable, mais le taux de renouvellement est limité et, à certains égards, relativement faible ». D’où des pertes par rapport aux rendement attendus qui peuvent atteindre 30%.( Helmholtz-Zentrum Hereon) Une équipe du Max Planck Institute for Biogeochemistry avance ainsi  que l’énergie éolienne extractible serait 100 fois moins abondante que les projections optimistes des partisans de l’éolien, et surtout que certains effets climatiques à l’extraction maximale de l’énergie éolienne sont d’une ampleur similaire à ceux associés à un doublement du CO2 atmosphérique.

 Et non seulement les grandes  fermes éoliennes en mer du Nord ralentissent le vent en régime stable, diminuant leur rendement, mais cet effet de freinage ne serait pas sans effet sur  le climat local et engendrerait  possiblement des perturbations de l'écosystème marin. Les effets de ralentissement du vent d’un parc éolien offshore peuvent s’étendre jusqu’à 100km.  Selon certaines études, un grand parc éolien serait l’équivalent d’une petite chaine de montagne (Norcowe -Norwegian Centre for Offshore Wind Energy).

L’impact des parcs éolien offshore allemands se fera ressentir par exemple à Hambourg où il intensifiera les ilots de chaleur estivale. Dans le Schleswig-Holstein, la vitesse du vent a diminué particulièrement fortement sur la côte d'environ 7%, et d'environ 5% à l’intérieur (Deutsche WindGuard). Et cet organisme rappelle que moins de vent, c’est moins de pluie, moins de végétation et des pertes de récolte.

Les champs électromagnétiques (CEM) engendrés par les câbles des éoliennes offshore  sont d’une intensité similaire à celle de la Terre, et il a été prouvé qu’elles affectent des espèces magnétosensibles comme les anguilles et les tortues (Pondichery Univ.)

 L’utilisation d’éoliennes pour répondre à 10 % ou plus de la demande mondiale d’énergie en 2100 pourrait entraîner un réchauffement de surface supérieur à 1 °C sur les installations terrestres (MIT). En ce qui concerne l’éolien terrestre, un lien avec des épisodes de sécheresse a pu être mis en évidence en Mongolie (University of Hong Kong)

Conclusion :  « les sillages atmosphériques des éoliennes off shore  peuvent induire des réponses océaniques en modifiant la rugosité de la surface de la mer, la stabilité atmosphérique et les flux de chaleur, et ont donc un potentiel d’impact sur  le climat local qui nécessite des recherches  plus approfondies. Les plans futurs doivent prendre en compte que l’appropriation humaine de l’énergie éolienne s’accompagnera d’un effet climatique et, avec un déploiement à grande échelle, sera associée à une diminution du taux total de production d’énergie cinétique atmosphérique. « 

Alors, avant de jouer aux apprentis sorciers le long des côtes françaises, au surplus pour une électricité hors de prix et qui ne décarbone rien dans le mix français, , il faudrait peut-être réfléchir…et attendre.

Principe de précaution : il faut des recherches plus approfondies. Seulement, c’est un peu compliqué. Parce que n’est pas le lobby éolien qui les financera !

 Quelques publications séminales :

Accelerating deployment of offshore wind energy alter wind climate and reduce future power generation potentials, Helmholtz-Zentrum Hereon

https://www.nature.com/articles/s41598-021-91283-3, Naveed Akhtar et al.

Extraits : la production d’énergie renouvelable en mer du Nord a des impacts substantiels sur les conditions atmosphériques locales

« Nous avons utilisé un modèle climatique régional à haute résolution avec des paramétrages de parcs éoliens mis en œuvre pour explorer les limites de production d’énergie éolienne en mer du Nord. Nous simulons des scénarios de parcs éoliens dans un avenir proche en tenant compte des parcs éoliens offshore  existants et prévus en mer du Nord et évaluons les pertes de production d’électricité et les variations du vent dues au sillage du parc éolien. Le déficit annuel moyen de vitesse du vent dans un parc éolien peut atteindre 2–2,5 ms−1 selon la géométrie du parc éolien. Le déficit moyen, qui diminue avec la distance, peut s’étendre de 35 à 40 km sous le vent pendant les vents dominants du sud-ouest. Les déficits de vitesse du vent sont les plus élevés au printemps (principalement de mars à avril) et les plus faibles au cours de novembre à décembre. La grande taille des parcs éoliens et leur proximité affectent non seulement la performance des turbines sous le vent, mais aussi celle des fermes voisines, réduisant le facteur de capacité de 20% ou plus, ce qui augmente les coûts de production d’énergie et les pertes économiques. Nous concluons que l’énergie éolienne peut être une ressource limitée en mer du Nord”

« Les données d’observation montrent que les effets de sillages peuvent augmenter la température de 0,5 °C et l’humidité de 0,5 g par kilogramme à hauteur de moyeu, même jusqu’à 60 km sous le vent des parcs éoliens. Les études de cas liées à la dynamique du sillage se sont largement limitées aux éoliennes individuelles et/ou aux parcs éoliens individuels. Seules quelques études ont analysé les effets de sillage causés par les parcs éoliens voisins »

« Nos résultats montrent que des grappes de grands parcs éoliens, tels que les parcs prévus dans un avenir proche dans le Dogger Bank du Royaume-Uni et le German Bight, ont le potentiel de modifier considérablement la dynamique atmosphérique et de conduire à des réductions locales de la vitesse moyenne du vent s’étendant jusqu’à plus de 40 km sous le vent de la ferme. »

« D’ores et déjà, la production d’énergie renouvelable en mer du Nord a des impacts substantiels sur les conditions atmosphériques locales , et ces effets continueront d’augmenter à l’avenir. Les données indiquent que les parcs offshore peuvent avoir un impact sur les animaux marins et peuvent soulever des préoccupations environnementales et climatiques. Étant donné que l’énergie éolienne est l’un des principaux facteurs modulant la productivité et la structure de l’écosystème, les parcs éoliens ont le potentiel de devenir des facteurs écosystémiques dominants et doivent être pris en compte pour la gestion de l’écosystème et l’évaluation des pêches….En outre, les sillages atmosphériques peuvent induire des réponses océaniques en modifiant la rugosité de la surface de la mer, la stabilité atmosphérique et les flux de chaleur, et ont donc un potentiel d’impact sur  le climat local qui nécessite des recherches  plus approfondies ... »

Trop d’éoliennes tuent le vent

(https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210603171247.htm)

Extraits : parc éolien off shore : un effet sur le vent  pouvant être significatif jusqu’à 100km

« Les scientifiques du Helmholtz-Zentrum Hereon ont concentré leurs recherches sur les grandes fermes éoliennes offshore, considérées comme l'une des briques fondamentales de l'indispensable transition énergétique, et dont les projets se multiplient un peu partout dans le monde…

Un trop grand nombre de turbines placées trop près les unes des autres peut perturber de manière importante la marche naturelle du vent en l'affaiblissant de manière très sensible. Cet effet de freinage pourrait se faire ressentir jusqu'à 35 ou 40 kilomètres autour d'une ferme éolienne offshore –voire jusqu'à 100 kilomètres dans certaines configurations.

Les conséquences de ces perturbations sur l'efficacité desdites fermes géantes sont de taille. L'équipe menée par Naveed Akhtar explique que ce sont 20% de la capacité potentielle de production d'électricité qui s'envolent de la sorte.

«Le vent et les vagues mélangent les composants de la mer… Cela modifie le contenu en sel et en oxygène de l'eau, sa température et la quantité de nutriments à certaines profondeurs.»

Wind energy development and its environmental impact: A review. Renew. Sustain. Energy Rev. 16, 1031e9 (2012). Leung et al, University of Hong Kong

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032111004746

Extraits : Sécheresse à Xilingo

« À mesure que l’échelle des parcs éoliens augmente, les spéculations selon lesquelles ils pourraient causer des changements dans les climats locaux. Prennent consistance Deux de ces cas ont suscité des préoccupations générales.

Dans le district de Xilingo, en Mongolie intérieure, les données sur les précipitations fournies par le Bureau des statistiques de l’eau ont montré qu’il y a eu une sécheresse sans précédent depuis 2005 et que cette sécheresse s’est développée beaucoup plus rapidement dans les zones éoliennes.

De plus, dans les champs éoliens de San Gorgonio aux États-Unis, lors de l’analyse des relevés de température du parc éolien, Roy et Justin ont constaté que des éoliennes géantes pouvaient modifier les températures locales en réchauffant les températures de surface la nuit et en les refroidissant le jour. Cette analyse indique que les éoliennes géantes ont un impact sur l’environnement, mais la question de savoir si l’impact est bon ou mauvais doit encore être étudiée plus avant. »

Influence of large offshore wind farms on North German climate. Meteorol. Z. 24, 465–480 (2015). Boettcher,et al (University of Hamburg l’un des auteurs  Schoetter, R fait partie de MétéoFrance, Toulouse)

https://www.schweizerbart.de/papers/metz/detail/24/84921/Influence_of_large_offshore_wind_farms_on_North_German_climate

Extraits : il va faire chaud à Hambourg, l’été… des changements de ±2K

« Selon la situation météorologique, l’impact des grands parcs éoliens en mer varie d’une influence presque  nulle  jusqu’à des changements de couverture nuageuse sur terre…Les changements de température et d’humidité relative s’étendent bien davantage que la diminution de la vitesse du vent. Hambourg est situé dans les marges de la région influencée. Même si les influences sont faibles, les effets urbains à  Hambourg augmenteront et les parcs éoliens offshore intensifieront légèrement les îlots de chaleur urbain estivaux. »

« Les analyses des effets  de sillages résultant des parcs éoliens situés en mer du Nord et en mer Baltique montrent une influence sous le vent mesurable jusqu’à des distances de plusieurs dizaines de kilomètres (Christiansen et Hasager, 2005). Pour les parcs éoliens terrestres, Fitch et coll. (2013) ont constaté un déficit de 10 % de la vitesse du vent à 60 km sous le vent des parcs éoliens pendant la nuit. »

« Les changements régionaux générés par ces très grands parcs éoliens peuvent être de l’ordre de ±2K (Keith et al., 2004). De plus, la répartition mondiale des précipitations et des nuages peut être modifiée (Wang et Prinn, 2010). »

The influence of large-scale wind power on global climate. –PNAS, 101, 16115 (2004), (Keith et al,Stanford)

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15536131

Extraits : une énergie éolienne pas si renouvelable

“Nous constatons que de très grandes quantités d’énergie éolienne peuvent produire un changement climatique non négligeable à l’échelle continentale....La perturbation climatique causée par une installation terrestre à grande échelle d’éoliennes peut s’étendre bien au-delà de la région d’installation.”

« L’énergie éolienne est une ressource renouvelable, mais le taux de renouvellement est limité et, à certains égards, relativement faible. Notre analyse suggère que les impacts climatiques de l’énergie éolienne peuvent être non négligeables, mais ils ne permettent pas une évaluation quantitative détaillée des changements climatiques induits par l’extraction de l’énergie éolienne. »

Estimating maximum global land surface wind power extractability and associated climatic consequences. – Earth Sys. Dyn. 2, 1–12, Miller et a.

https://esd.copernicus.org/articles/2/1/2011/

Extraits : 100 fois moins d”énergie éolienne extractible qu’annoncé

 “Plusieurs études récentes (Archer et Jacobson, 2005; Santa Maria et Jacobson, 2009; Lu et coll., 2009; Jacobson et Archer, 2010a) prétendent que l’énergie éolienne peut facilement répondre à la demande mondiale actuelle d’énergie humaine tout en ayant des impacts négligeables sur le système terrestre. Archer et Jacobson (2005) ont quantifié 72 TW de potentiel d’extraction d’énergie éolienne  terrestres en utilisant seulement 13 % des terres les plus venteuses. Lu et coll. (2009) ont augmenté cette quantification terrestre à 125 TW en utilisant une surface terrestre accrue, des éoliennes plus grandes... toutes les études mentionnées ci-dessus négligent la conservation de l’énergie, presque imperceptible à plus petite échelle, mais critique pour quantifier le potentiel de l’énergie éolienne à l’échelle régionale et  mondiale…

Environ 900 TW d’énergie éolienne cinétique sont actuellement générés et dissipés dans l’atmosphère globale (Lorenz, 1955). Compte tenu de la variété des méthodologies, nous sommes convaincus que nos estimations (18 à 68 TW) incluent la complexité et les processus nécessaires pour se rapprocher de l'ordre de grandeur de l’énergie éolienne extractible maximale sur terre. L’ajout d’une complexité et/ou de processus supplémentaires peut aider à affiner ces estimations, mais ne les modifiera pas radicalement. Néanmoins, cette fourchette d’estimations « descendantes » est jusqu’à ≈100 fois inférieure à l’approche d’ingénierie « ascendante » courante.

Selon le modèle de circulation générale, certains effets climatiques à l’extraction maximale de l’énergie éolienne sont d’une ampleur similaire à ceux associés à un doublement du CO2 atmosphérique.

« Il a déjà été suggéré que la demande mondiale d’énergie humaine (17 TW en 2009; EIA, 2009) pourrait facilement être prise en compte par le développement de l’énergie éolienne à grande échelle (Archer et Jacobson, 2005; Archer et Caldeira, 2009; Santa Maria et Jacobson, 2009; Lu et coll., 2009). En contraste frappant, nos estimations suggèrent que 17 TW d’électricité dérivée de l’énergie éolienne représenteraient ≈50 à 95% de l’énergie éolienne terrestre maximale possible avec un effet climatique significatif... Comme le montre la Fig. 7, le changement d’ampleur du flux de chaleur et des précipitations pour les simulations d’extraction de l’énergie éolienne maximale est similaire en valeur aux simulations de CO2 de 720 ppm.

Ces impacts climatiques sont le résultat de l’augmentation de la turbulence et de l’entraînement de l’air à haute altitude des éoliennes. Cet air de plus haute altitude a une température potentielle plus élevée et lorsqu’il est mélangé à l’air près de la surface, entraîne une augmentation de la température. L’augmentation du mélange turbulent de l’atmosphère provenant de l’extraction d’énergie éolienne à grande échelle est également associée à des changements dans les précipitations convectives et le rayonnement solaire à la surface »

« Les plans futurs doivent prendre en compte que l’appropriation humaine de l’énergie éolienne s’accompagnera d’un effet climatique et, avec un déploiement à grande échelle, sera associée à une diminution du taux total de production d’énergie cinétique atmosphérique. Nos méthodes d’estimation sont certes extrêmes, mais elles fournissent néanmoins une compréhension critique des limites de l’énergie éolienne dans le système climatique »

Potential climatic impacts and reliability of very large-scale wind farms. – Atmos. Chem.Phys. 10, 2053–2061(Wang et al, MIT)

https://globalchange.mit.edu/publication/14321

Extraits : éolien terrestre : 1% de réchauffement !

L’utilisation d’éoliennes pour répondre à 10 % ou plus de la demande mondiale d’énergie en 2100 pourrait entraîner un réchauffement de surface supérieur à 1 °C sur les installations terrestres. Un réchauffement et un refroidissement importants à distance des installations, ainsi que des modifications de la distribution mondiale des précipitations et des nuages se produisent également. Nos résultats sur l’off shore indiquant un refroidissement au-dessus des régions d’installation et un réchauffement ou un refroidissement ailleurs sont intéressants, mais suspects en raison de l’augmentation irréaliste de la surface nécessaire pour extraire l’énergie éolienne cible. Des paramétrisations nouvelles et réalistes spécifiques pour simuler les effets des éoliennes sur l’océan devront être développées »

Norcowe (Norwegian Centre for Offshore Wind Energy) incidence atmosphérique des mega parcs éoliens en mer

https://www.energiesdelamer.eu/2011/10/24/49norcowe-incidence-atmospherique-des-mega-parcs-eoliens-en-mer/

« Norcowe, très intéressé par l’effet de sillage dans les parcs éoliens offshore et la disposition des machines en mer, s’est fait récemment l’écho d’une recherche menée par Uni Computing sur l’influence que les grands et méga parcs éoliens ont sur l’atmosphère. Selon cette étude et les simulations menées, les méga parcs éoliens auraient la même influence sur l’environnement et la trajectoire des vents que de petites montagnes. » 

Windsterben durch Windkraft

https://eifelon.de/umland/windsterben-durch-windkraft.html#q=emailzeitung&v=eo303

 Extraits : moins de vent = moins de pluie = sécheresse = perte de végétation et de récolte

« Le vent d'ouest, qui a fourni à l'Europe du nord-ouest et à l'Europe centrale des précipitations suffisantes depuis aussi longtemps que nous nous souvenions, a été artificiellement désactivé explique l'historienne et auteure Dagmar Jestrzemski. Elle a enquêté sur le problème de la sécheresse au cours des dernières années et a trouvé une cause surprenante possible. Les conditions météorologiques de vent d'ouest, nécessaires à la pluie et à la croissance des plantes, sont de plus en plus absentes. Elle considère la forte densité d'éoliennes en Allemagne comme responsable, ce qui provoque des problèmes croissants de transport d'humidité dans la basse atmosphère »

« Une étude publiée le 5 octobre 2020 par Deutsche WindGuard pour le compte du Bundesverband WindEnergie eV sous le titre Heures à pleine charge des éoliennes onshore - développement, influences, effets met en évidence la baisse de la vitesse du vent en Allemagne.

Ainsi,  la puissance nominale spécifique moyenne des éoliennes (MSN) - on mesure le rapport de la puissance nominale des éoliennes à leur surface rotorique - s'est régulièrement détériorée en Allemagne de 2012 à 2019 et ce malgré le fait que l'énergie éolienne est de plus en plus efficace depuis 20 ans et utilise des éoliennes de plus de 200m. La cause de la tendance, qui inquiète l'industrie éolienne, est la baisse de la vitesse moyenne du vent en Allemagne, qui est mesurée depuis des décennies. Malgré l'augmentation espérée du rendement énergétique due à l'efficacité sans cesse croissante des éoliennes, le MSN du Schleswig-Holstein a baissé d'environ 30 %, au nord de 25 %, au milieu de 23 % et au sud de 26%. Concrètement, il s'agit d’une baisse de 420 watts/m² à environ 295 W/m² dans le Schleswig-Holstein, de 400 à 300 W/m² au nord, de 380 à 270 W/m² au milieu et de 380 à 280 W . / m² dans le sud de l'Allemagne. »

« Pour le Schleswig-Holstein, il y a aussi le fait que, selon l'indice IWR Wind Yield Index, le vent a diminué particulièrement fortement sur la côte, entre 2008 et 2017, d'environ 7%, à l'intérieur du pays d'environ 5%. La plus grande diminution de la vitesse du vent sur la côte - par rapport à l'intérieur des terres - est probablement due aux effets d'ombrage du vent des parcs éoliens de la mer du Nord et des parcs éoliens côtiers particulièrement nombreux. »

 « Une partie importante de l'énergie éolienne (max. 59,3 %) est directement siphonnée et consommée lors de la production d'énergie éolienne. Les effets de ralentissement du vent se font ressentir sur terre jusqu'à 30 km, au-dessus de la mer jusqu'à 100 km. « 

 « Le vent siphonné  fait de plus en plus défaut dans de plus en plus d'endroits et donc de plus en plus dans les systèmes éoliens régionaux et mondiaux et cela a des conséquences catastrophiques : moins de vent = moins de pluie = sécheresse et sol sec, mort des forêts, pertes de récoltes = moins d'épandage de pollen et de graines = moins de rajeunissement de la végétation »

 Wind energy: Increasing deployment, rising environmental concerns.Renew. Sustain. Energy Rev. 31, 270–288 (2014). (Tabassum, A et al, Pondicherry University)

Extraits: L’installation de grands parcs éoliens mettra encore davantage en péril l’environnement marin.

“L’accent est de plus en plus mis sur l’installation de parcs éoliens à plusieurs kilomètres au large des côtes. Mais de telles installations ont de graves implications pour la vie marine qui est déjà soumis à de grandes pressions en raison des impacts de la surpêche, de la pollution marine, du réchauffement climatique, du trou dans la couche d’ozone et de l’acidification des océans. Il apparaît également que les effets néfastes des centrales éoliennes sur la faune, en particulier les oiseaux et les chauves-souris, sont susceptibles d’être beaucoup plus importants que ne le reflètent les chiffres jusqu’à présent rapportés du nombre d’individus tués par turbine. De même, des résultats récents sur l’impact du bruit et du scintillement générés par les éoliennes indiquent que ceux-ci peuvent avoir des impacts traumatisants sur les personnes qui ont certaines prédispositions. Mais la plus grande des préoccupations émergentes est l’impact probable des grands parcs éoliens sur les conditions météorologiques, et peut-être le climat.”

« Les niveaux de puissance sonore d’une éolienne actuelle sont compris entre 98 et 104 dB(A) pour une vitesse du vent de 8 m/s, ce qui entraîne une exposition d’environ 33 à 40 dB(A) pour une personne vivant à 500 m. Des études menées par Pederson et ses collègues ainsi que par Persson et Öhrström ont montré que des niveaux de pression acoustique de cette faible ampleur ne sont pas une source de gêne lorsqu’ils proviennent d’autres sources de bruit communautaire, telles que le trafic routier et les avions. Mais le son de l’éolienne est modulé en amplitude par le rythme des pales du rotor, ce qui donne une tonalité rythmique. De tels sons sont plus distrayants qu’un son uniforme et sont, dans l’ensemble, perçus plus négativement. Les endroits appropriés pour l’installation d’éoliennes se trouvent souvent dans des régions éloignées des grappes urbaines. Dans de tels milieux ruraux, lorsque d’autres formes de bruit de fond communautaire ne sont pas élevées, le bruit des turbines se démarque facilement, contribuant à son caractère indésirable »

"L’installation de grands parcs éoliens offshore mettra encore davantage en péril l’environnement marin. La situation dans des pays comme l’Écosse, qui souhaitent exploiter simultanément les sources d’énergie éolienne, houlomotrice et marémotrice marines, chacune à grande échelle est particulièrement préoccupante. Comme on ne sait pratiquement rien des effets cumulatifs d’un tel développement, il s’agit d’un saut très risqué dans l’inconnu."

 Les impacts de l’éolien off shore  englobent :

-Les impacts aigus liés au bruit pendant la phase de construction, en particulier en raison des opérations de conduite, de forage et de dragage. Perturbations causées par des activités intensives de transport maritime et aérien pendant l’exploration, la construction et l’entretien.

-Production de sédiments pollués pendant la construction et leur nouvelle suspension.

-Collisions d’oiseaux et d’autres organismes vivants

-Création de l’effet récif artificiel par la présence de structures, individuellement et en réseau, avec des impacts concomitants sur la biodiversité.

-Impacts chroniques à long terme dus au bruit opérationnel continu et aux vibrations émanant de l’OWF.

-Impacts électromagnétiques découlant des réseaux câblés sous-marins qui peuvent interférer avec la navigation des animaux.

-Impacts thermiques qui peuvent aggraver les impacts d’autres facteurs de stress sur le benthos.

 -Impacts pendant le déclassement physique, en particulier les étapes qui impliqueraient l’utilisation d’explosifs.

« Les interférences électromagnétiques et l’augmentation de la température des parcs éoliens offshore  dépendent d’un réseau intensif de câbles électriques pour transférer l’énergie entre les appareils, aux transformateurs et au continent. Les champs électromagnétiques (CEM) qui en résulteront seront d’une intensité similaire à celle de la Terre à proximité des câbles, et pourraient donc affecter des espèces magnétosensibles telles que les poissons osseux, les élasmobranches, les mammifères marins et les tortues de mer

Les CEM (champs électromagnétiques) pourraient également affecter les animaux qui utilisent des indices géomagnétiques pendant la migration.  Par exemple, on a vu des anguilles réagir aux CEM en se détournant de leur route de migration . Les élasmobranches benthiques répondent également aux CEM émis par les câbles sous-marins. En ce qui concerne l’impact direct des CEM sur la santé animale, on sait peu de choses avec certitude à l’heure actuelle. Comme l’ont souligné Lovich et Ennen, les perceptions des différents évaluateurs vont de « mineur » à majeur »

De plus, on prévoit que la production d’électricité par les parcs éoliens offshore  augmentera la température dans les sédiments et l’eau environnants. Cet effet thermique se limitera peut-être à une augmentation de la température à quelques centimètres du câble et peut, en soi, ne pas être un facteur de stress majeur pour les communautés benthiques, mais en combinaison d’autres facteurs de stress pourrait prendre de l’importance »