Le remplacement des éoliennes, défi sous-estimé de la transition énergétique mondiale

Une tribune sur les éoliennes signée Peter Wilson, ingénieur et expert sectoriel de l’énergie au sein d’Hexagon.

Pour augmenter la production d’énergies renouvelables, on pense souvent au défi de construire davantage d’éoliennes ou de panneaux solaires. Mais la question de l’entretien ou du remplacement des installations existantes est, elle aussi, une dimension-clé – et elle révèle la fragilité actuelle du secteur.

Si le secteur de l’énergie renouvelable est jeune, certaines éoliennes accuse déjà un sérieux coup de vieux.

Aujourd’hui, environ un cinquième des 90 000 éoliennes terrestres européennes ont 15 ans ou plus.¹  Dans les pays qui ont été les premiers à adopter largement l’éolien dans les années 1990, comme l’Espagne, le Danemark ou l’Allemagne, la proportion dépasse 50 %.

Ce chiffre représente un véritable casse-tête pour les opérateurs, car la durée de vie moyenne de ces éoliennes se situe entre 20 et 25 ans. En Europe, 50 000 éoliennes atteindront ainsi leur fin de vie d’ici 2030.² Dans la décennie à venir, le renouvellement des éoliennes constituera donc un besoin d’investissement significatif pour les exploitants, au moment même où les gouvernements souhaiteraient les voir investir massivement dans de nouveaux projets.

Trois options possibles : réparation, démantèlement ou remplacement

Décider que faire de ces éoliennes vieillissantes est plus complexe qu’il n’y paraît.

Première possibilité : prolonger leur durée de vie de quelques années par des réparations successives. S’il s’agit du choix le plus économique, il présente plusieurs inconvénients : premièrement, les pièces de rechange ne sont plus toujours fabriquées. Et, lorsque la réparation est envisageable, les éoliennes les plus anciennes connaissent par la suite un taux de panne plus élevé, donc des indisponibilités et coûts récurrents pour un rendement plus faible.

Or, les éoliennes les plus anciennes ont généralement été construites dans les meilleurs terrains, ceux qui offre un vent régulier et intense. Leur inactivité est donc particulièrement pénalisante. En Espagne par exemple, les éoliennes “première génération” alimentent 3 à 6 millions de foyers.³ L’offshore permet de trouver de nouveaux sites offrant de bonnes conditions, mais il est aussi nettement plus coûteux.

Une autre solution existe, le repowering – remplacer ces éoliennes par de nouveaux modèles plus puissants. Simple sur le papier, cette solution comporte néanmoins ses propres risques et difficultés.

Un impact fort, au prix d’importants investissements

Grâce aux progrès de conception et de fabrication, les nouvelles éoliennes sont plus grandes, avec un diamètre qui peut dépasser les 200 mètres. Elles sont aussi (beaucoup) plus puissantes : À titre d’exemple, un parc éolien en Galice a pu passer de 69 éoliennes anciennes à 7 nouvelles tout en doublant sa production.⁴

Mais les défis ne manquent pas. Les communautés locales sont parfois hostiles à la mise en place de ces géants et de pylônes pour les relier, et portent souvent leurs arguments dans la rue ou devant les tribunaux. Favoriser l’acceptation locale est donc essentiel, que ce soit en partageant les bénéfices économiques, en développant les compétences et les emplois locaux autour du recyclage, ou en alimentant les communautés éloignées – y compris en réutilisant les anciennes éoliennes.

La question du devenir des composants des éoliennes remplacées est également épineuse. Les aubes de turbine, par exemple, sont fabriquées à partir d’une large gamme de matériaux difficiles à extraire ou à recycler. Des pays comme l’Irlande ont tenté de montrer la voie en organisant des concours pour donner une nouvelle vie aux lames, par exemple en les transformant en passerelles piétonnes.⁵ Mais le grand nombre d’éoliennes qui pourraient partir à la casse impose des solutions systématiques plutôt qu’artisanales.

Enfin, le timing pour investir dans des remplacements à grande échelle est particulièrement mauvais : plusieurs acteurs du secteur, comme le géant danois Ørsted, ont connu des difficultés financières majeures ces deux dernières années.

Des décisions complexes pour une industrie fragile

Pour ajouter à la complexité, les opérateurs manquent souvent d’outils et de données pour comparer les risques et impacts financiers d’une réparation ou d’un remplacement.

D’un côté, la réparation d’une éolienne fait partie des dépenses d’exploitation, ou OpEx. Il s’agit d’une décision maîtrisée qui peut s’appuyer sur un large historique de données stockées dans un logiciel de maintenance comme un EAM (Enterprise Asset Management).

Le repowering, de l’autre côté, comporte une plus forte part d’inconnu. C’est un nouveau projet, généralement réalisé avec l’aide d’un développeur, qui comporte d’importantes dépenses en capital, ou CapEx. CapEx et OpEx diffèrent en matière d’effets sur la fiscalité, la trésorerie, mais aussi sur les potentielles subventions et crédits d’impôt dont bénéficie l’exploitant.

Les risques sont également très différents : obtention des financements, risques d’approvisionnement, dépassements de budget… Sans oublier le fait qu’une plus grande éolienne affecte le fonctionnement de celles qui l’entourent

Comparer les décisions peut donc donner l’impression de comparer des choux et des carottes ou, plus précisément, le familier et l’incertain. Si l’intégration entre la maintenance et les outils de performance de projet (Enterprise Project Performance) peut permettre de modéliser les différents scénarios et niveaux de risques, cela reste une capacité rare pour les opérateurs.

Le rôle des gouvernements

Le défi pourra-t-il être résolu sans le soutien des gouvernements ? Les récents échecs des enchères au Royaume-Uni⁶ et aux États-Unis font craindre que ceux-ci ne veuillent pas faire évoluer les mécanismes de soutien des prix et de stabilisation des revenus malgré le contexte économique difficile, ce qui fragilise les projets de repowering.

Au-delà des incitations financières, la question des délais et incertitudes liés aux permis peut également dissuader les opérateurs de procéder au remplacement de leurs installations. Or il s’agira d’une dimension essentielle pour atteindre les engagements de réduction des émissions – notamment celui, pris à la COP28, d’un triplement des énergies renouvelables.