Mission impossible

Remplacer le nucléaire : OUI.
Le remplacer par une montagne qui accouche d'une souris : NON
 
Les défenseurs des parcs éoliens industriels ne cessent de clamer que les citoyens doivent choisir entre l'énergie éolienne ou le nucléaire. En faisant cette comparaison, ils laissent entendre que l'éolien est en mesure de remplacer le nucléaire.
 
Toute personne capable de faire quelques additions élémentaires se rend vite compte de l'insurmontable tâche qui attend les moulins à vent (aussi grands soient-ils).

Car autant l'avouer tout de suite, l'énergie éolienne et l'énergie nucléaire ne luttent pas dans la même catégorie, un peu à l'image d'un poids mouche qui doit affronter un poids lourd.

Les chiffres

La production brute  de la centrale nucléaire de Mühleberg était de 3 155 GWh en 2014.
La production totale de l’électricité d’origine nucléaire pour la même année était de 26 370 GWh.

En 2014, la production d’électricité provenant du nucléaire représentait environ les 40 %  (chiffre exact : 37,9 %) de la consommation Suisse en électricité.
 
Suisse-Eole  annonce une production annuelle 2014  de  101 GWh pour les 34  éoliennes du parc Suisse.
 
Combien faudrait-il alors d'éoliennes  pour arriver à la production annuelle de Mühleberg ?
Réponse : 1061 éoliennes
 
Combien faudrait-il d'éoliennes pour arriver à la production annuelle de toutes les centrales nucléaires ?
Réponse : 8 869 éoliennes
 
Dans tous les cas de figure un gros problème d'implantation se pose.
Où caser toutes ces éoliennes ?

Rendement à l'hectare

Les promoteurs parlent de fermes éoliennes, sans parler de leur rendement à l'hectare.

Un petit calcul effectué par Alexandre Moatti comble cette lacune et montre un rendement de 1300 MW au km² pour une centrale nucléaire qui produit 5200 MW sur  415 hectares, et un rendement de 4,3 MW au km² pour un parc éolien en mer de 83 éoliennes de 6 MW chacune, occupant une superficie  totale de 75 km².  

Il est bien sûr possible de trouver un rendement plus élevé au km2 pour une centrale nucléaire, alors qu'un parc éolien ne peut pas beaucoup minimiser ses contraintes en surface.

Par exemple, la superficie du site de la centrale nucléaire de Gravelines en France est de 150 hectares  pour une production annuelle moyenne de 37 610 GWh sur les 5 dernières années (Wikipedia). Ce qui fait 250, 73 GWh ou 250 000 MW par hectare  ou 2 500 MW par km2.
 
Conclusion : Le rendement  d'une centrale nucléaire au km2 est généralement plus de 300 à 500 fois supérieur à celui d'un parc industriel éolien.

Sur terre les éoliennes occupent plutôt une surface linéaire (par exemple sur une crête).

1 éolienne disposée tous les 300 mètres  sur la crête du Jura permettrait d'occuper la chaîne montagneuse sur ses 300 km pour une installation de 900 éoliennes (90 parcs éoliens de 10 unités).

Il s'agit d'une hypothèse théorique  puisqu'un espacement suffisant entre deux éoliennes doit être respecté afin d'éviter l'effet de sillage. On compte en effet une distance de 3 à 9 fois le diamètre du rotor entre deux éoliennes, dans la direction des vents dominants. Avec un rotor de 120 mètres de diamètre l'espacement minimal serait de 360 mètres à la place des 300 mètres ci-dessus.

En respectant les normes de distance, afin d'assurer un rendement optimal des éoliennes, notre implantation jurassienne demanderait de supprimer déjà 67 éoliennes.

Où mettre les 7969 éoliennes restantes pour égaler la production des centrales nucléaires ?

Surface au sol

796 parcs éoliens de 10 unités représentent une surface au sol loin d’être négligeable.

Puisque 900 éoliennes suffisent théoriquement à occuper le Jura, qui représente à lui seul 10 % du territoire Suisse, il faudrait logiquement utiliser 88 % de ce même territoire pour les éoliennes restant à installer.

Ce qui signifie que 98 % du territoire Suisse seront utilisés pour produire l’équivalent de la production d’électricité fournie par l’énergie nucléaire, qui ne représente en fin de compte que 40 % de la consommation totale Suisse en électricité.
 
En extrapolant à partir de notre estimation précédente, il faudrait  près de 9 crêtes de 300 km de long, soit 2 700 km de crêtes (en plus de celles du Jura déjà occupées) pour caser toutes les éoliennes.

Les experts qui planchent sur la question de l'implantation des éoliennes ont des moyens limités. Non seulement un  territoire (la Suisse) qui fait 350 km dans sa plus grande longueur et 220 km dans sa plus grande largeur, mais surtout un nombre de crêtes encore plus réduit.

Gisements venteux

Une éolienne produit de l'électricité grâce au vent. Dans un pays montagneux comme la Suisse,  les gisements venteux intéressants se trouvent par la force des choses en altitude.

À quelques exceptions près, comme la configuration du coude du Rhône en Valais semble le démontrer, quoique cet exemple est pour certains opposants aux éoliennes plutôt l'illustration du faible potentiel venteux des sites montagneux suisses.
 
Toutes ces supputations concernant les sites d'implantation potentiels ne changent rien au fait que l’électricité des éoliennes ne pourra bien évidemment pas être injectée dans le réseau lorsque le vent ne souffle pas.

Une situation de pénurie qui arriverait d'autant plus fréquemment lorsqu'il n'existe pas, comme c'est le cas sur un territoire aussi petit que la Suisse, un potentiel suffisant de gisements venteux complémentaires. En d'autres termes, capables de se relayer mutuellement en cas de pénurie d'un secteur.
 
Alors que la durée de fonctionnement à plein rendement de la centrale de Mühleberg a été de 8 146 heures en 2014 (sur 8 760 heures possibles), dépassant donc un facteur d'utilisation de 90 %, les éoliennes du parc Suisse ont eu un facteur de charge beaucoup plus réduite. À peine 19 % de leur potentiel, soit  1664 heures sur une année.

Conclusion 

La seule question digne d’intérêt est de se demander quelle est l’énergie susceptible de vraiment remplacer le nucléaire ?
Une énergie capable de   fournir  des performances similaires, sans les inconvénients biens connus.

Sources:
Suisse-Eole, Association pour la promotion de l'énergie éolienne en Suisse : www.Suisse-eole.ch
BKW, CNM centrale nucléaire de Mühleberg: http://www.bkw.ch/fr/le-groupe-bkw/parc-de-production/centrale-nucleaire-de-muehleberg/
Statistique suisse de l’électricité 2014, Office fédéral de l’énergie OFEN
Fondation d’entreprise Alcen pour la Connaissance des Énergies, information validée par un comité d'experts: http://www.connaissancedesenergies.org/
Blog Sciences - Alexandre Moatti : www.indispensables.net
SuisseEnergie, Office fédéral de l’énergie OFEN : www.Suisseenergie.ch
S.A.F.E., Agence Suisse pour l’efficacité énergétique : www.efficace.ch
RTE, Réseau de Transport d’Électricité, rapport 2011 : http://www.rte-france.com/
Schweizerische Statistik der erneuerbaren Energien Ausgabe 2014
Kernkraftwerk Gösgen-Däniken AG, Rapport 2014

Mots-clés: Eolienne, Jura, Patrimoine, Paysage