Étude comparative : Offshore ou onshore ?

La table suivante montre quelques scénarios d’installation d’éoliennes onshore (2 scénarios) et offshore (3 scénarios) pour produire 6% d’éolien. (L’exemple concerne la Belgique mais est proportionnel pour les autres pays ayant le même type de vent).

Parcs éoliens		Onshore	Onshore	Offshore	Offshore	Offshore	TGV
Scénario		1	2	1	2	3	1
Prix d'achat et d'installation	M€/MW	1,6	1,6	3,2	6,4	9,6	0
Prix des compensations	M€/MW	0,8	0	0	0	0	0
Facteur de charge	%	17%	17%	28%	28%	28%	0%
Heures/an	heures	1489	1489	2453	2453	2453	0
Puissance typique/turbine	MW	2	2	6	6	6	100
Production annuelle/turbine	GWh	2,98	2,98	14,72	14,72	14,72
Pourcentage de backup		83%	83%	72%	72%	72%	100%
Production backup/turbine		4,88	4,88	2,57	2,57	2,57
6% de l'énergie belge	TWh	5,34	5,34	5,34	5,34	5,34	5,34
Nombre de turbines		1793	1793	363	363	363	0
Puissance totale éolien	GW	3,59	3,59	2,18	2,18	2,18	0,00
Centrales thermiques backup	TWh	26,07	26,07	13,73	13,73	13,73	5,34
rendement backup		45%	45%	50%	50%	50%	55%
CO2 total émis	Mt	12,06	12,06	4,96	4,96	4,96	2,44
CO2 de TGV équiv.	Mt	11,89	11,89	6,26	6,26	6,26	2,44
Avantage CO2 des éoliennes	Mt	-0,17	-0,17	1,30	1,30	1,30	0,00
% de réduction CO2	%	-1,44%	-1,44%	20,80%	20,80%	20,80%	0,00%
Prix éolienne/MW	M€	2,4	1,6	3,2	6,4	9,6	0
Prix total en Belgique	G€	4,30	2,87	1,16	2,32	3,48	0,00
Rapport au premier scénario		100%	67%	27%	54%	81%	0%

Explications du tableau : En bleu, les données ; en orange, les principaux résultats.

(Scénario onshore 1). Le prix d’achat des éoliennes terrestres inclut une compensation pour les pertes immobilières des riverains. Un tableau de calcul plus détaillé donne les formules et les équivalences entre éoliennes terrestres et offshore.

La suite explique pourquoi des éoliennes à peine plus grandes (et donc pas tellement plus chères)fournissent 3 fois plus de puissance en mer. La puissance du vent est proportionnelle au cube de sa vitesse. En passant de 6 m/s (22 km/h) à 7,66 m/s (28 km/s), la puissance d’une turbine augmente par 2. La puissance est proportionnelle au carré du diamètre du rotor. En passant d’un diamètre de 100 à 122 m, la puissance augmente par 1,5. La puissance combinée augmente par (2 x 1,5=) 3. Le prix d’une turbine (et son bruit) ne dépend pas seulement du diamètre du rotor mais aussi de sa résistance à un vent plus fort et du coût des fondations.

Le calcul dans le tableau joint suppose que la Belgique consommera 89 TWh en 2020, en économisant l'énergie. Pour produire 6 % par l’éolien, il faut produire 5,34 TWh par 1793 turbines onshore ou par 363 turbines offshore.

Quand il n’y a pas de vent, la production de CO2 par les centrales d’appoint (à supposer qu'il n'y ait que des TGV) est pour l’onshore de 12 060 ktCO2-éq/an. Ces backup travaillent pendant l'équivalent de 83 % du temps (En fait, pendant près de 100% du temps mais à régime variable). Pour l’offshore, les GES produits ne sont que de 4959 ktCO2-éq/an car ces centrales d'appoint ne sont actives que pendant 70% du temps. En fait, plus de la moitié des centrales thermiques est au charbon. On continue à construire des centrales au charbon, même en dehors de la Chine, et ce pourcentage ne diminue pas dans le monde. L'éolien entraîne ainsi une forte consommation de charbon et un accroissement du CO2 dans l'air, même si son rôle principal est de servir d'excuse verte compensatoire pour continuer à brûler du charbon.

Le backup indispensable

Il n'est pas scientifique d'étudier l'éolien sans étudier son backup comme le fait le GIEC. Une vue d'ensemble de la gestion du backup est étudiée ici.

Statistiques du backup éolien

Si, par rapport à des centrales thermiques optimisées, le fonctionnement en backup produit une perte de rendement de 5% pour un rendement de 50% qui passe à 45%, soit une diminution de 10% et une perte de chaleur de 5% lors des variations supplémentaires de régime, ce qui correspond à une perte de 10% d'énergie utile, cette augmentation de 20% de la consommation annule l'économie de l'éolien qui ne consomme pas pendant 20% du temps pour un coefficient de charge de 20%. Pour un coefficient de charge de 18%, le même calcul montre le point d'équilibre est atteint pour des diminutions de 4,5% du rendement et des pertes de chaleur.

Quelle est la perte réelle? Il est significatif qu'aucun organisme n'ait collecté les mesures pour répondre à cette question fondamentale pour juger de l'utilité de l'éolien. Si l'on étudiait sérieusement cette question, l'éolien n'y survivrait pas car les économies de fuel paraîtrait au mieux négligeables par rapport aux inconvénients.

On devrait exiger la publication des statistiques des systèmes de backup. Si la révélation qu’on a souvent besoin de changements de régime importants ou qu'on doive souvent lancer des démarrages rapides est vraie, le rendement du backup serait très mauvais. La consommation de combustible fossile et les émissions de CO2 sont probablement très supérieures à ce que montrent les statistiques officielles qui sont basées sur le consommation de combustible et sur la supposition que les rendements sont les meilleurs.

Le rendement des centrales d’appoint en régime variable est estimé sur le tableau de calcul ci-dessus à 45 % pour les vents irréguliers sur terre et à 50 % pour des vents plus réguliers en mer. Les hypothèses de calcul supposent que le rendement réduit s'applique uniquement à l'énergie produite pour le backup. Le backup offshore produit pendant (72%/28%=) 2,6 fois plus de temps que l'éolien (qui produit 5,34 TWh) et produit donc 13,73 TWh. Le CO2 émis augmente si cette énergie (énergie fossile transformée en kWh) est produite avec un rendement inférieur à 46 %. Les calculs montrent que l'onshore produit 172 kt de CO2 de plus que si la puissance avait été fournie par des TGV (55% d'efficacité).

Par contre, l’offshore a un bilan positif. (Il économise 1302 kt de CO2, soit 20% de ce qui est produit par le backup). Les pays ayant installé beaucoup d'éolien, et donc de backup thermique, pourraient mesurer ces rendements. Comme ils n'ont pas publié ces résultats, on peut penser que ces révélations seraient embarrassantes pour l'industrie éolienne. L'industrie et les administrations publiques publient peu de chiffres, ce qui permet de faire survivre les énormes mensonges sur l'éolien.

L'éolien aggrave souvent le réchauffement climatique

Le backup de l'onshore ou de l'offshore fournissent la même énergie mais l'offshore le fait de façon plus efficace sur de plus petites périodes de temps (disons 70 % au lieu de 80 %). L'onshore émet indirectement plus de CO2 que s'il n'avait pas été installé (1,44 % en plus) puisque le rendement de ses centrales de backup souffre d'une intermittence plus fréquente et plus irrégulière. On peut produire plus avec de l'éolien offshore qu'onshore pour une puissance de base donnée. D'autres méthodes sont plus efficaces (cogénération). Si le nucléaire n'avait pas été handicappé, les réductions de CO2 auraient été plus importantes que tout ce que l'éolien et le photovoltaïque ont fait économiser.

En supposant qu'on ne compense pas les dévaluations territoriales (scénario onshore II) et en supposant que les éoliennes en mer reviennent 4 fois plus cher par MW installé (Scénario offshore II), les éoliennes offshore restent moins chères que la même énergie produite par des éoliennes terrestres en Ardenne (2,32 G€ contre 2,87 G€). Les différences sont telles que l'aberration qui consiste à choisir la solution la moins efficace et la plus chère ne s'explique pas, sauf par des raisons inavouables. L'offshore (scénario offshore 3), même 6 fois plus cher au MW, revient moins cher que le terrestre (Scénario onshore I).