La ressource du vent offre une meilleure qualité en milieu rural, raison pour laquelle les campagnes sont plus propices au développement de l’éolien. Pour autant, doit-on abandonner l’idée de développer l’énergie éolienne en ville ? Plusieurs entreprises et start-up s’intéressent à la piste de l’éolienne urbaine pour déployer plus d’énergie verte dans les zones urbaines. Pour l’instant, ces installations demeurent anecdotiques. Pourtant un marché pourrait effectivement émerger avec l’arrivée de nouvelles normes énergétiques en matière de constructions immobilières et la mise au point d’éoliennes urbaines plus performantes.
L’éolienne urbaine se heurte à de nombreux freins
Difficile d’installer des éoliennes en zone urbaine, et pour cause : les contraintes techniques sont nombreuses, à commencer par la densité de construction dans les villes et les grandes agglomérations laissant peu de place pour installer des éoliennes traditionnelles. Les bâtiments constituent un obstacle qui limite l’accès à des vents forts. Et sans une force suffisante du vent, le rendement est trop faible pour être financièrement intéressant.
La forte densité de construction peut également entraîner des turbulences car le vent se transforme en rafales dans les couloirs urbains, ce qui rend l’exploitation d’une éolienne urbaine encore plus difficile. De même, les bâtiments ne peuvent pas toujours être équipés à cause des vibrations produites par l’éolienne quand elle est active ; ces vibrations peuvent entraîner des dommages au niveau de la structure qui la supporte.
Anticiper les futures normes de construction
Malgré ces nombreux obstacles, l’éolienne urbaine est une source potentielle d’énergie qui intéresse de plus en plus les entreprises ainsi que les architectes. Car avec l’arrivée prochaine de nouvelles normes de construction, il va falloir trouver des solutions pour permettre aux bâtiments d’intégrer plus de sources d’approvisionnement énergétique. Au sein de l’Union Européenne, la Directive sur l’Efficacité Energétique des Bâtiments doit entrer en vigueur dès le 1e janvier 2021 pour les bâtiments neufs. Cette disposition exige notamment que ces nouvelles constructions soient à énergie « quasi-nulle » : ils doivent réduire leur consommation d’énergie, mais aussi être capables de produire de l’énergie.
La France a déjà mis en place le label E+C- (Energie Positive et Réduction Carbone), actuellement en phase de test. Pour l’obtenir, le calcul correspond à « la consommation d’énergie primaire non renouvelable du bâtiment diminuée de la quantité d’énergie renouvelable ou de récupération produite et injectée dans le réseau par la construction.”
L’éolienne urbaine, une source d’énergie d’appoint déjà en test
Pour anticiper ces nouvelles contraintes énergétiques, l’éolienne urbaine apparaît comme une source d’énergie d’appoint qui mérite d’être développée dans les zones urbaines. A Strasbourg, c’est l’usine Carambar & Co, fabricant des rochers Suchard, qui a fait installer sa première éolienne urbaine. Réalisée par Inergys, cette installation a coûté 50 000 euros, mais avec seulement 10 MW de production électrique, elle sert surtout à réduire l’empreinte carbone de l’usine (1 tonne de CO2 en moins rejetée en un an).
En Belgique, le développement de l’éolienne urbaine avance plus vite. L’entreprise Fairwind, en partenariat avec Engie, a développé deux modèles d’éoliennes urbaines : un petit modèle capable de produire 30 000 kwh (100 000 euros), et un grand modèle avec 120 000 kwh (190 000 euros) de capacité. Parmi les premiers clients, Fairwind a déjà équipé un parking pour BMW Belgique : l’électricité produite par les éoliennes sert à éclairer le parking et à alimenter les bornes de recharge pour les véhicules électriques. D’après Fairwind, l’installation d’une éolienne urbaine peut être rentabilisée en 7 ans.
La Tour Eiffel, déjà équipée !
A terme, le développement de l’éolienne urbaine ne concernera pas seulement les nouvelles installations. Il pourrait également s’inscrire dans le cadre de la rénovation énergétique. Ainsi, en 2015, la rénovation du premier étage de la Tour Eiffel a été l’occasion d’installer deux éoliennes urbaines sur le monument le plus célèbre au monde. Fabriquées par l’entreprise américaine Urban Green Energy, elles mesurent 7 m de haut pour 3 m d’envergure et sont installés à 127 m au-dessus du sol. Elles produisent 10 000 kWh en une année, ce qui couvre la consommation de la boutique du premier étage. A l’échelle de la consommation globale, cette production d’appoint reste tout de même anecdotique : la Tour Eiffel consomme 6,7 gWh d’électricité chaque année.
Rédigé par : La Rédaction
COMMENTAIRES
Une solution complètement idiote qui vient répondre à un problème fondamentalement mal posé.
Une solution complètement idiote :
Le productible éolien en ville est minuscule, notamment par rapport à toute l’énergie qu’il faudrait pour répondre aux futurs besoins de bâtiments à énergie positive, alors que ses inconvénients (bruit, flash lumineux, vue…) sont énormes pour le voisinage proche.
On est de l’ordre du gadget qui va faire ch*er tout le monde pour aucun bénéfice pour la collectivité (au contraire). Et imaginez un peu le bazar que va être la maintenance de ces machines en ville, et de là le coût !
Un problème mal posé :
Cette solution idiote vise à répondre à l’exigence réglementaire future des bâtiments à énergie positive. Mais cette exigence réglementaire est elle-même souvent aberrante.
Le bâtiment à énergie positive se justifie par exemple sur des sites isolés, pour lesquels le coût de raccordement au réseau national est plus élevé que le surcoût d’auto-alimentation.
Mais pour des bâtiments facilement raccordables, et a fortiori en ville, cette production locale n’a aucun intérêt. Elle est nettement plus chère pour la collectivité (surtout en tenant compte de l’impact sur le réseau) et elle a un impact environnemental nul ou négatif par rapport à ce qu’on a déjà.
Tout ça pour satisfaire d’un côté le lobby des ENR, et de l’autre le lobby du gaz !
@ Bachoubouzouc :
Eh bien vous n’avez pas encore dû prendre de vacances pour être aussi remonté !
Ne soyez pas une fois de plus extrémiste dans vos jugements, c’est plus compliqué que tout ou rien ou noir ou blanc.
L’université du Michigan rappelait que le solaire sur les seuls vitrages des façades les mieux exposées des Etats-Unis c’est 40% de l’électricité du pays. Les toitures 40% également. Au total 80% (et le solaire c’est hyper mince).
Et pourtant ils ont fait le calcul avec un rendement de 7% pour du vitrage entièrement transparent alors que l’on atteint désormais 18% dans le solaire organique à bas coût. Et plus en films solaires très minces (32% pour Alta Devices et sous peu 35%)
Quel intérêt de tirer des câbles sur des centaines de km + des infrastructures et des coûts de transports électrique entre 30% et parfois plus de 50% dans les situations complexes quand on a l’énergie à disposition avec un meilleur bilan complet ?
Je ne vous parle même pas du thermique encore plus performant et qui s’y ajoute en toiture comme en façade et qui peut faire également du froid.
Vous me répondrez il faut du stockage. Pour le thermique çà va du simple ballon a plusieurs autres solutions encore mieux et sur toutes durées.
Pour l’électrique elles sont de plus en plus performantes et pertinentes. Elles peuvent se faire au niveau de la ville ou plus, du quartier ou de l’immeuble, selon la solution la plus efficiente.
Vous avez en partie raison sur le productible éolien urbain il est assez souvent faible mais pas partout loin s’en faut.
Des études ont été faites sur le sujet et par exemple 2000 à 9500 emplacements viables d’éoliennes montées sur les bâtiments on été répertoriées à Leeds, qui n’est pourtant pas la mieux placée de GB en terme de vents !
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148113003133
Extrapolez au plan mondial et vous verrez que le sujet mérite de s’y plonger.
C’est plus au plan des turbines urbaines qu’il faut souvent regarder. Il faut que leur bilan global (dont ressources utilisées, recyclage etc) et leur fiabilité comme productible donc emplacements, soit les plus optimaux possible. Et là on a effectivement vu plusieurs abus.
En revenant des Pays-bas il y a quelques années, j’avais vu des éoliennes urbaines verticales vraiment magnifiques (à séduire même l’anti-éolien le plus déterminé !) bien placées et sans nuisances comme la plupart de ces turbines urbaines. Je m’étais donc replongé sur le sujet.
Il n’y a pas lieu de jeter à la poubelle ce sujet comme vous le faîtes de manière trop radicale même si au plan énergétique c’est secondaire dans beaucoup d’endroits (mais pas dans d’autres où ça rend plein de services).
Il y a vraiment des éoliennes urbaines bien pensées, fiables, avec un bilan complet favorable et des sites où la production est assez satisfaisante pour les justifier. Ca vient en complément d’autres énergies locales en plus de pouvoir rendre pas mal de services.
Même si ce n’est pas un sujet principal au plan énergétique global, ce n’est pas du tout à mettre à 100% à la poubelle comme vous le faîtes !
Dans de plus en plus d’endroits dans le monde et avec les nouvelles technologies, il devient de plus en plus rentable de se couper du réseau. Beaucoup d’entreprises le font de plus en plus et beaucoup échangent de l’énergie entre eux.
Des villes en France réclament la modification de la loi afin de produire leur propre énergie comme dans beaucoup de pays.
C’est donc un sujet qui se pose de plus en plus et qui au plan efficacité énergétique et souvent aussi meilleure utilisation des ressources s’avère dans beaucoup de cas très pertinent.
@ Energie+
Justement, il n’y a rien de plus faible que le coût de raccordement en ville, avec énormément de clients rassemblés au même endroit. Ce raccordement a en général déjà été fait il y a quasiment un siècle, on n’est aujourd’hui que dans la maintenance de routine.
Ces énergies nouvelles intermittentes ont un bilan carbone égal ou plus mauvais que ce qu’on a déjà, coûtent plus cher, et ont besoin d’un back-up qui est à moyen terme nucléaire ou fossile. Elles n’apportent aucun bénéfice pour la collectivité, elles ne font qu’enrichir leurs installateurs.
Si c’est si pertinent, pourquoi ne pas laisser le marché et les acteurs économiques librement choisir ces énergies, sans (de très chères) incitations ?
Imaginez-vous un peu les autres secteurs (hautes technologies, automobile, aéronautique…) absorber chaque année 5 milliards d’euros de subventions directes ?
@ Bachoubouzouc :
Lorsque vous avez une ville, une commune etc vous avez le plus souvent aux alentours des activités agricoles, des espaces verts à entretenir, des unités traitement des eaux et autres activités industrielles.
Donc plusieurs sources de matières organiques.
Vous avez donc tout intérêt sur tous les plans à avoir des unités de méthanisation (biogaz) et pour en améliorer nettement le bilan de les coupler avec de l’électrolyse puisque vous captez alors pas loin de 100% de l’énergie, au lieu d’en perdre environ 40% dans une unité biogaz sans électrolyse associée.
De plus vous réduisez les taux d’émissions de manière importante puisque vous n’importez plus d’engrais (qui coûtent, viennent à manquer et sont de plus en plus radioactifs et pollués car les mines notamment de phosphate s’épuisent et dont le cycle complet d’exploitation est mauvais)
Vous obtenez une réduction de carbone supplémentaire par rapport à des matières organiques laissées à l’abandon puisqu’il y a une meilleure et durable intégration dans les sols.
Vous avez donc un acquis global important en matière d’émissions comparé au nucléaire.
Et vous avez en plus un stockage hydrogène mais également biométhane (issu de la méthanation, en plus du biogaz issu de la méthanisation agricole)
Donc aussi des applications pour le chauffage, les transports, l’industrie, des produits chimiques etc
En aval, on est techniquement désormais en mesure de réaliser des bâtiments qui n’ont pas besoin d’être chauffés (on le voit en Suède etc donc y compris des pays froids) et le cas échéant très peu.
On a également de plus en plus d’équipements qui consomment de moins en moins (aspirateurs de type Bosch etc autour de 500 W pour la même aspiration que les anciens, frigos autour de 70 Wh etc)
Et combien même on consomme plus, le seul solaire sur les bâtiments et à terme vitrages, qui représente des couches hyper minces, produit la plupart du temps la totalité des besoins et sinon une part importante et répond aussi à la mobilité.
Le solaire thermique et/ou hybride s’y ajoute et produit en moyenne plus de 65% de l’eau chaude et souvent plus de 50% des besoins de chauffage d’un bâtiment ancien mal isolé, et évidemment bien plus pour un bâtiment de meilleur niveau.
On peut faire mieux avec du solaire tubulaire et du solaire CSP (ce dernier avec l’évolution technique s’applique désormais dans la majeure partie des régions en France et il couvre jusqu’à 90% des besoins de chaleur et 100% en froid)
Le complément peut se faire par pompe à chaleur (toujours viser des Cop supérieur à 5), par réseau de chaleur local etc
Pour les entreprises et commerces de plus en plus dans le monde se déconnectent du réseau car çà leur coûte moins cher et c’est également le cas d’immeubles, de quartiers, de communes, et çà commence à concerner des villes.
Ces jours-ci par exemple, Engie et GreenYellow (Casino) ont créé une joint-venture pour l’autonomie énergétique des entreprises en France et plus.
Le coût d’un réseau entre une centrale nucléaire (ou autre) et le consommateur final est très cher et incompressible. Sans parler des taxes.
La plupart des réseaux des pays développés sont anciens. L’enfouissement coûte cher, la sécurité est relative etc.
De même de plus en plus de communes (par exemple aux Etats-Unis) préfèrent quitter le réseau et s’appuyer sur les renouvelables et le stockage car elles sont soumises à des intempéries climatiques, donc à des coupures du réseau.
Pour le stockage on a ainsi l’électrolyse dont la moindre unité transportable comme utilisable en série pour des capacités très élevées fait plus de 80% de rendement (exemple ThyssenKrupp 82%), voir aussi McPhy Energy en France, Atawey etc.
On est a 94% de rendement pour des unités importantes puisque l’on récupère la chaleur.
Et avec la méthanation on est au stade industriel proche de 85% de rendement (Helmeth).
Et 96% pour l’électrométhanogénèse.
On a également les batteries de flux qui permettent des charges et décharges à 100% avec une grande durabilité.
On peut citer également l’air liquide, sous peu les batterie à électrolyte solide à forte densité et durabilité, les batteries Na-ion aux matières premières en abondance (Sodium sel de table), Soufre etc
On peut donc créer des réseaux indépendants au niveau d’une ville, commune, quartier, immeuble, maison.
Comme on en avait déjà parlé, le stockage reste malgré tout plus pertinent au niveau d’une ville jusqu’au quartier qu’à celui d’une maison en termes d’utilisation de ressources, même si l’évolution des batteries Na-ion et de flux peut dans certains cas s’avérer pertinent.
Donc dès lors que vous valorisez au mieux les matières organiques d’une ville ou commune – ce qui est incontournable pour supprimer les engrais, réduire les émissions etc – que vous avez avec l’électrolyse et méthanation du stockage, que vous intégrez aux bâtiments du solaire, (voire quand c’est nécessaire et assez pertinent de l’éolien urbain), et qu’avec les nombreuses technologies existantes vous arrivez à répondre à tous vos besoins y compris froid etc, être autonome en énergie et pouvoir vous couper du réseau, les renouvelables ayant sur tout leur cycle un meilleur bilan que le nucléaire et plus encore avec la méthanation et la suppression du réseau et de son entretien, en plus d’être recyclables, il est plus que fortement probable que vous ayez (comme pour le grand éolien et solaire en général), un meilleur bilan que le nucléaire en terme d’émissions.
Si vous pouvez supprimer des réseaux électriques importants et toutes leurs infrastructures et entretien vous avez également des avantages élevés sur plusieurs plans.
Par contre les renouvelables utilisent généralement plus de matières premières, donc il s’agit de faire les bons choix mais on progresse.
Le solaire intégré utilise très peu de matières premières car il en remplace. L’électrolyse, les batteries de flux etc également. Les batteries Na-ion utilisent du sel qui est très courant.
Dans tous les cas c’est recyclable, sans risques majeurs, sans déchets spécifiques, sans problème en cas de terrorisme, guerre etc.
Et pour les coûts, quand on fait ces choix c’est que l’on y trouve généralement un bénéfice, et les développements en cours dans le monde même sans subventions en témoignent.
Vous citez enfin les 5 milliards mais la cour des comptes souligne bien que les dérapages ont eu lieu jusqu’en 2011 et que les procédures d’appels d’offres produisent désormais de bien meilleurs résultats. Elle ajoute que les retombées économiques positives ont été importantes.
Il faut également bien distinguer les technologies car par exemple on a à plusieurs reprises calculé qu’il est plus pertinent tant au plan financier qu’énergétique de faire du solaire thermique que toutes les autres techniques, y compris pompes à chaleur, et ce pour toutes les tailles de bâtiments.
De même le solaire thermique vient souvent en remplacement de gaz importé, par exemple dans certaines industries, certains réseaux de chaleur etc
Le vitrage solaire c’est un marché considérable du bâtiment, transports et plus à capter.
De même quand vous faîtes de l’hydrogène et méthanation vous résolvez des problèmes de déchets et agricoles, d’émissions, de pointes réseau etc, tout en étant sur les techniques de transport dans lesquels il faut également progresser et pour lesquelles les retombées sont communes, d’où les soutiens à l’hydrogène sinon on perd un marché diversifié considérable.
Le mode de financement du Grenelle de l’environnement, excessif puis soudainement fortement réduit, a été une erreur bien connue et il ne s’agit bien évidemment de ne plus faire cela mais pas non plus penser qu’il ne faut rien faire alors qu’il y a de très nombreuses technologies, marchés et retombées multiples, et alors que beaucoup de pays soutiennent leur industries de manière agressive (Chine etc)
Par exemple le chinois Mobike (vélos simples et électriques en free-floating) est numéro 1 mondial mais en plus la plupart des pièces de la plupart des vélos au monde sont fabriquées en Chine.
On peut citer de nombreux exemples similaires.
Le modèle nucléaire centralisé n’est que français et n’a jamais été copié ni ne s’est jamais exporté.
Il se fait absorber et dépasser en amont par ses concurrents et en aval par une approche technologique très diversifiée et décentralisée de l’énergie.
Les français qui sont en majorité favorables aux renouvelables, vont être de plus en plus nombreux à faire des choix différents donc remettre en cause ce modèle.
On peut observer et anticiper également les changements au plan mondial.
Il s’agit donc de ne pas se tromper face aux réalités en cours, ni de se faire dépasser dans trop de domaines
En France métropolitaine, les émissions de CO2 dues à la combustion d’énergie ont diminué, à climat constant, de 18 % entre 1990 et 2016, malgré une hausse concomitante du PIB de 47 %.
La tendance à la baisse entre 2005 et 2016 est liée à une forte diminution de l’intensité énergétique et du contenu carbone de l’énergie consommée.
La réduction de ce dernier, qui était très liée au développement du nucléaire dans les années 1990, est fortement imputable à celui des énergies renouvelables depuis 2005.
http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/publications/p/2764/1072/facteurs-devolution-emissions-co2-liees-lenergie-france.html
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Bonjour et merci pour votre article et surtout vos commentaires Energie+.
Trop souvent je tombe sur des opinions très tranchées comme celles de Bachoubouzouc qui ne laissent aucune place à la nuance. Et encore, ses réflexions plus haut sont assez pertinentes et plutôt argumentées : c’est très loin d’être la majorité du genre.
Juste pour compléter vos commentaires, j’ajoute qu’on attend beaucoup du pilotage de la demande (peut être encore plus que des technologies de stockage énergétique) qui s’apparente à un stockage idéal (100% de rendement ; pas d’usure de la capacité ; puissance toujours adéquate puisque c’est de l’effacement, etc.). Il se passe pas mal de choses sur ce sujet ces temps ci et les premières briques des smart grids devraient arriver sous peu.
Enfin, comme d’habitude la France est à la traine alors qu’on a tout ce qu’il faut pour être des champions. Par exemple, le cadre règlementaire proposé par la CRE sur l’autoconsommation collective qui rend pratiquement impossible la rentabilité financière de ce modèle énergétique alors qu’il est particulièrement pertinent dans le cadre de la transition énergétique.
Continuez Energie+, on en a besoin.
Bonjour Houyo,
Un grand merci pour votre très pertinent complément d’information puisque le pilotage de la demande concerne tous les pays mais la France en particulier, une fois de plus à cause de notre regrettable place de numéro un mondial en thermosensibilité hivernale (+ 2400 MWh par °C de température en moins) mais à présent aussi estivale.
De plus nous allons nous heurter à une période critique entre 2021 et 2025 puisque des centrales nucléaires vont devoir être fermées pour rénovation et 6 GW de flexibilité de consommation électrique sont demandés par RTE, et ce alors que nous avons le handicap d’avoir pris du retard dans les renouvelables (on n’imagine pas à quel point notamment les anti-éoliens ont fait des dégâts durablement très coûteux et plus)
Nous avons aussi des régions particulières comme la Bretagne.
Le pilotage de la demande c’est en pratique actuellement autour de 20% d’économie d’énergie dans les pays développés donc un manque à gagner financier pour l’ensemble des consommateurs dont entreprises.
Par ailleurs plus d’effacement aurait pu, entre autres, permettre plus rapidement la fermeture des centrales fossiles en particulier charbon en plus des économies et d’importations notamment d’Allemagne dont nous sommes importateurs nets puisque leur énergie est moins chère que chez nous depuis leur transition.
Il se trouve en outre que beaucoup d’effacement actuel se fait avec des groupes électrogènes.
De même, et comme je ne cesse de le rappeler, on exploite très mal la chaleur comme le souligne HeatRoadmap Europe et le gisement est gigantesque
http://www.heatroadmap.eu/
Sans compter le potentiel très élevé des différents types de solaire thermique pour la majorité des bâtiments, secteurs dont beaucoup d’industries et y compris en partie les réseaux de chaleur.
Donc c’est effectivement un thème très important sur lequel nous avons là encore du retard.
J’en profite pour ajouter à mon précédent commentaire en réponse à Bachoubouzouc qu’il ne faut pas oublier que des zones et secteurs indépendants en énergie représentent plus de sécurité au plan cybersécurité pour un pays et c’est un aspect pas du tout négligeable et pas seulement en cas de conflit.
Un petit bémol pour ce qui a été dit sur l’Allemagne, un des pays où le KWh est le plus carboné et le plus cher T.T.C. de l’Union Européenne. Et difficile d’aller plus loin dans la réduction du parc thermique au charbon et nucléaire sans nuire à la sécurité du réseau électrique :https://www.lenouvelliste.ch/articles/economie/berlin-ralentit-sur-sa-transition-energetique-779128
Merci @ la rédaction de vérifier les unités des grandeurs annoncées : l’éolienne fait 10 kW (pas 10 MW) !
Et de respecter la forme de rédaction des unités : kWh, GWh, etc..
PP
D’abord, je ne réponds à personne, c’est trop long j’ai autre chose à faire. Mais s’étonner que l’éolien urbain ait du mal à décoller, alors, ça, ça m’en bouche un coin. Mais peut-être suis-je trop sévère:
– dans le même genre de connerie, on a bien fait d’énormes chaufferies biomasse (c’est un expert biomasse qui parle) en plein centre-ville, si vous voulez savoir où, pas de problème, j’ai 73 ans, une tres modeste compétence, mais surtout des convictions tres fortes et je n’ai peur de rien. Alors pourquoi pas des éoliennes ?
– si j’étais croyant, et pour faire des éoliennes ou des chaufferies biomasse de grande puissance en centre ville, il faut l’être (croyant), mais j’ai bien peur que la religion de référence de ceux qui ont commis ça soit le fric et rien d’autre. Au moins s’ils l’avouait, on pourrait leur pardonner. Enfin, ceux qui croient pourraient leur pardonner, mais désolé, pas moi.
-Dans le même genre d’idée, de la géothermie à 4000 m d’altitude, non ? Ou en off-shore par 8000 m de fond. Génial, non ?
Il y a tant de choses intelligentes à faire. Ce sont celles là qu’il faut raconter.