Au Royaume-Uni, le pari fragile de l’éolien en mer

Par Eric Albert (Hull et Grimsby (Angleterre) – envoyé spécial)

Publié le 15 mai 2022 à 17h00, mis à jour hier à 18h19

ENQUÊTE

Le champion européen de l’offshore veut quintupler sa capacité d’ici à une décennie. Mais l’intermittence de cette énergie renouvelable complique la donne.

En arrivant à proximité, le gigantisme de la mécanique en préparation devient soudain évident. Une pale de 81 mètres est étendue le long de l’usine, tandis que des employés qui apparaissent microscopiques à ses côtés se préparent à la déplacer. Il faudra plus d’une heure pour bouger ce monstre de bois de balsa, de fibre de verre et de résine. L’intérieur a beau être creux, et les parois ne pas dépasser une vingtaine de centimètres, le tout pèse 35 tonnes. Chaque semaine, il en sort une dizaine de l’usine Siemens Gamesa, une entreprise espagnole en joint-venture avec l’allemand Siemens.

Celle-ci est située à Hull, dans le nord-est de l’Angleterre, sur un port de l’estuaire du Humber, à proximité de la mer. Impossible de transporter de tels géants autrement que par voie marine. Bientôt, trois pales similaires et une tour métallique géante seront mises sur un bateau, pour être assemblées en pleine mer, à plus de 100 kilomètres des côtes. Une fois montée, la gigantesque éolienne mesurera 204 mètres de haut, l’équivalent de la tour Montparnasse.

Au large des côtes anglaises, plus de 2 200 de ces oiseaux blancs ont déjà été posés, chaque fois un peu plus grands et un peu plus puissants. « Quand j’ai démarré en 2007, les turbines avaient une puissance de 1,4 mégawatt. Aujourd’hui, on en prépare de 14 mégawatts », constate, presque incrédule, Andrew Elmes, chargé du développement de Siemens Gamesa pour le Royaume-Uni. Année après année, les records sont battus et les plus grandes fermes éoliennes au monde sont construites à l’est des côtes britanniques. Une partie des pales de l’usine de Hull équipent par exemple Hornsea One, ouvert en 2019 : 174 turbines à 120 kilomètres des côtes, par 30 mètres de profondeur, avec une capacité totale de 1,2 gigawatt. Sur le papier, c’est autant qu’un réacteur nucléaire.

40 % de leur puissance théorique

Sur le papier seulement. La salle de contrôle d’Orsted, l’opérateur de la centrale éolienne, est située à Grimsby, sur la rive opposée du Humber. Dans un bâtiment surplombant le port, une multitude d’écrans supervise en temps réel l’électricité générée en cette journée grise de fin avril. « En ce moment, on produit 181 mégawatts, ce n’est pas beaucoup », constate l’opérateur. Soit un septième de la production maximale. Rien d’anormal : le vent est par définition intermittent, soufflant plus ou moins fort. En moyenne, les éoliennes en mer fonctionnent à 40 % de leur puissance théorique.

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Tout le pari énergétique britannique réside dans cette difficulté. En une décennie, le Royaume-Uni est devenu le deuxième pays au monde pour les éoliennes en mer, avec 10,5 gigawatts installés, deux fois moins que la Chine mais deux fois plus que l’Allemagne et quatre fois plus que les Pays-Bas (la France n’ouvrira sa première ferme éolienne en mer qu’à la fin de l’année). « C’est le grand succès [britannique] de la dernière décennie », estime Michael Grubb, professeur d’énergie et de changement climatique à University College London.

Le 7 avril, Boris Johnson a mis la barre très haut : quintupler d’ici à 2030 cette technologie, pour atteindre une capacité de 50 gigawatts dans les eaux britanniques. Avec son langage fleuri, le premier ministre britannique avait autrefois parlé de faire du Royaume-Uni « l’Arabie saoudite du vent ».

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Le pari est difficile. Non seulement le Royaume-Uni, pourtant un leader mondial, doit changer d’échelle très vite, mais l’intermittence de cette technologie oblige à repenser une grande partie du système énergétique. « Que se passe-t-il s’il n’y a pas de vent alors qu’on est en janvier ? », interroge Dieter Helm, professeur de politique économique et spécialiste de l’énergie à l’université d’Oxford. Pour lui, plus d’éoliennes signifie aussi… plus de centrales à gaz, prêtes à venir en renfort rapidement en cas de calme météorologique. « Le problème est que la stratégie du gouvernement britannique ne considère pas le système dans son intégralité », accuse-t-il. En 2021, le Royaume-Uni a expérimenté ce problème directement : le vent a soufflé moins fort, en moyenne, que l’année précédente, et la part de l’électricité renouvelable est passée de 43 % à 39 %, alors même que la capacité installée avait progressé de 3,5 %.

Retour aux années 1980. Avec de grandes découvertes de pétrole et de gaz, la mer du Nord devient une poule aux œufs d’or pour le Royaume-Uni. British Gas diffuse des publicités montrant une cuisine clinquante en Formica blanc, où de délicieux croissants sortent d’un four à gaz, et où le café bout étrangement à gros bouillons sur la gazinière. « C’est la beauté du gaz », vante le slogan. Progressivement, cette technologie s’impose. Aujourd’hui, la vaste majorité des Britanniques se chauffe et cuisine de cette façon. Et 40 % de l’électricité est produite avec ce carburant.

Le gaz se fait plus rare

Mais les ressources de la mer du Nord s’épuisent. Depuis 2000, la production de gaz dans les eaux britanniques a été réduite des deux tiers, et celle de pétrole de 60 %. Quant au charbon, l’autre grande ressource britannique, il a disparu. Les mines ont fermé à partir des années 1980, faute de compétitivité. Les centrales électriques alimentées avec ce carburant, trop polluantes, ont été fermées pendant la dernière décennie (il reste 2 % d’électricité à base de charbon). Enfin, le dérèglement climatique a poussé le Royaume-Uni à promettre d’atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050, nécessitant de remplacer ces ressources déclinantes par des solutions sans émission de CO₂. Le nucléaire, qui produit actuellement 17 % de l’électricité, est lui aussi déclinant, la majeure partie des centrales devant fermer d’ici à 2030.

C’est dans ce contexte que l’éolien en mer s’est imposé, il y a une décennie. « La première explication est la géographie », rappelle Barnaby Wharton, de l’association RenewableUK, qui représente l’industrie éolienne. Le Royaume-Uni dispose non seulement de beaucoup de mers venteuses, mais aussi d’un fond sous-marin relativement peu profond, y compris loin des côtes. « C’est assez unique, poursuit M. Wharton. Le Danemark n’a pas autant de mer, la Baltique n’est pas aussi venteuse, la Méditerranée est plus profonde… » Dans un pays aussi venteux, l’éolien terrestre est également intéressant, mais se heurte souvent à l’opposition des populations locales, si bien que le gouvernement évite d’encourager cette solution. Actuellement, la capacité installée sur terre dépasse celle en mer (14 gigawatts contre 10,5), mais sa progression est nettement plus lente.

Des investisseurs choyés

La deuxième explication du succès britannique dans l’éolien offshore a été la mise en place d’un régime très favorable pour les investisseurs. Le gouvernement attribue un « contrat pour différence » (CfD), qui garantit pour quinze ans le prix auquel l’opérateur vendra son électricité. Dès lors, le risque pour un investisseur est très faible. Il connaît ses revenus de façon certaine, le coût de l’installation et peut faire ses calculs. « Ce mécanisme a mis en place un cadre stable permettant aux investisseurs, aux installateurs et aux sous-traitants d’aller dans la même direction et de construire une industrie compétitive », explique Duncan Clark, qui dirige Orsted pour le Royaume-Uni. Cette société danoise contrôle 12 centrales éoliennes en mer dans les eaux du pays, soit près de la moitié du parc.

Initialement, le prix de l’électricité garanti par l’Etat paraissait exorbitant, à trois fois le niveau du marché de l’électricité. Puis, à la surprise générale, les coûts des éoliennes se sont mis à chuter vertigineusement. « En gros, le prix des turbines par mégawattheure a été divisé par trois », note M. Elmes, de Siemens Gamesa.

Aujourd’hui, le prix garanti par l’Etat pour les éoliennes en mer, fixé aux enchères avant la construction, tourne autour de 40 livres (47 euros) par mégawattheure. Ces derniers mois, c’est largement en dessous du prix du marché de l’électricité. « L’électricité des nouvelles éoliennes en mer est moins chère que celle venant du charbon, du gaz ou du nucléaire », affirme M. Clark, d’Orsted.

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Faux, répond M. Helm, de l’université d’Oxford. D’abord, ces nouvelles éoliennes nécessitent de très forts investissements dans le réseau électrique. Le courant arrive sur des côtes qui étaient jusqu’à présent en bout de réseau, pas équipées pour recevoir de forts voltages. Il faut désormais renforcer le réseau, ce qui ajoute environ 10 livres par mégawattheure supplémentaire, reconnaît l’association RenewableUK.

Mais là n’est pas l’essentiel. « Quel était le prix de l’éolien en octobre 2021 quand il n’y avait pas de vent ?, interroge M. Helm. Il était extraordinairement élevé. »Actuellement, dans le système britannique, les centrales à gaz prennent le relais ; or le gaz est devenu très cher et est un émetteur de CO₂.

Un parc à venir démesuré

Existe-t-il d’autres solutions pour atteindre la neutralité carbone tout en évitant la pénurie de courant ? « On peut essayer de stocker l’électricité dans des batteries ou de l’hydrogène, mais la technologie n’est pas prête, répond M. Helm. Sinon, il faut des centrales à gaz avec un système de capture de carbone. »Techniquement, séquestrer le CO₂ puis l’enfouir sous terre – par exemple dans les anciennes réserves de gaz naturel de mer du Nord – n’est pas insurmontable, mais le coût demeure pour l’instant prohibitif. M. Helm insiste : il n’est ni climatosceptique ni opposé aux éoliennes, mais estime que les lobbyistes de l’éolien se sont imposés, faisant oublier que cette technologie n’est qu’une partie de la solution.

Simon Evans, du site spécialisé Carbon Brief, nuance ce discours, estimant que ce n’est pas un argument pour limiter la progression de l’installation des éoliennes : « C’est vrai, l’hydrogène ou la capture de carbone seront nécessaires pour que le Royaume-Uni atteigne son objectif de neutralité carbone d’ici à 2050. Mais d’ici là, il y a largement la place pour une hausse significative des éoliennes afin de réduire les énergies fossiles. »

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M. Grubb, de University College London, abonde : « Le vent en mer du Nord a le potentiel de devenir une ressource énergétique aussi importante qu’était le gaz de la mer du Nord. Mais c’est vrai, cela va nécessiter un développement coordonné du système électrique. » Il rappelle que d’autres solutions que les centrales à gaz existent. Des interconnexions électriques avec les pays voisins du Royaume-Uni existent ou sont en cours de renforcement, apportant une source alternative de courant quand le vent s’arrête. Côté français, il s’agit d’électricité nucléaire ; côté Norvège, de barrages hydroélectriques. Dans tous les cas, il s’agit d’une diversification des aléas du vent qui n’augmente pas les émissions de CO₂.

Il avertit néanmoins que construire un parc éolien produisant 50 gigawatts dans un pays où la demande d’électricité moyenne ne dépasse pas 30 gigawatts est peut-être excessif. « Certaines de ces constructions ne seront nécessaires qu’une partie du temps, ce qui commence alors à réduire leur rentabilité. » Quand trop de vent tue le vent…Eric AlbertHull et Grimsby (Angleterre) – envoyé spécial