Nucléaire vs. éolien : rendement à l'hectare

30 août 2012 4 30 /08 /août /2012 13:39

Il est un argument que je ne vois jamais (mais mea culpa sans doute) dans les débats sur le nucléaire : c’est celui de l’emprise au sol. Quelle surface de paysages altère-t-on par des éoliennes, comparé à une centrale nucléaire ? Je suis ce jour à Fécamp, où déjà quatre à cinq éoliennes sont au droit des fameuses falaises de craie (photo), et où un des quatre à cinq projets d‘éolien offshore (appel d’offres gouvernemental de 2011) verra le jour d’ici 2015 (83 éoliennes de 6MW chacune, superficie au large de 75 km²). J’ai essayé de comparer les superficies, à puissance donnée.

Fécamp , cap Fagnet (photo A. Moatti)

Une réacteur nucléaire produit en moyenne 1300MW – une centrale nucléaire peut comprendre plusieurs réacteurs : la centrale de Cattenom (Moselle) en a 4, avec une puissance nominale de 5200 MW. Elle équivaut à 870 éoliennes dernier cri, ou à une dizaine de parc éoliens offshore : chacun verra midi à sa porte – les antinucléaires diront qu’il n’est pas si élevé que cela. Quand même, un petit millier d’éoliennes, ce n’est pas rien du point de vue de l’emprise au sol.

La centrale de Cattenom occupe 415 hectares soit environ 4 km². Un parc éolien offshore occupe 75 km². Si l’on rapporte à la superficie : une centrale a une puissance de 1300MW au km², un parc éolien une puissance de 4,3MW au km². Le propos n’est pas anecdotique, concernant la préservation des campagnes et des paysages, si l'on s'intéresse à une forme de décroissance en termes de constructions permanentes. Il est aussi scientifique : c’est parce qu’on a découvert la force nucléaire (force d’interaction forte), si importante dans un si petit volume (le volume intra-atomique), que l’on peut produire de l’énergie nucléaire sur une petite superficie.

Après tout, on parle bien de fermes éoliennes : pourquoi ne calculerait-on pas leur rendement à l'hectare ?

(lire mon billet suivant sur le même sujet)

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Published by Alexandre Moatti - dans Le saviez-vous
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commentaires

gael 01/05/2017 16:01

cela serait dommage de fermer le site :(

Aude 13/12/2016 18:44

Et la surface de stockage ou le coût (voir la puissance utilisée) pour traiter les déchets nucléaire, on en parle pas ?

The Final Frontier 19/06/2017 16:49

Très faible, le projet CIGEO, n'occupe que quelque km²
De plus les déchets actuelles ne sont pas bien traiter, il est actuellement possible avec notre technologie actuelle de réduire leur volume d'un facteur 10 et leur dangerosité à long terme d'un facteur 1000

Georges 11/06/2016 15:40

Vous avez oublié il me semble juste un point c'est le rendement de l'éolien.
Si vous prenez une éolienne de 2MW qui coute 3millions d'€ vous produisez environ 400 KWh en moyenne sur la France.Une simple règle de trois vous fera constater que vous comparez deux choses non comparables: une centrale de production d'électricité et un dispositif de production d'électricité d'appoint.Vous pouvez considérer la zone non habitable sous l'éolienne et mettre des carrés bout à bout vous aurez aussi une sacré surprise.

Noel 25/04/2014 17:27

En fait le raisonnement est faux, car les eoliennes n'occupent au sol qu'environ 2% (c'est à dire 1/50 eme ) maximum de la surface, les 98% restant peuvent servir à l'agriculture, l'elevage,
etc...

donc il faut multiplier le rendement par 50.. on atteint pres de 250MW /ha !!!

par ailleurs, les centrales occupen aussi beaucoup de place avec les usines de retraitement, les zones de stockage des déchets radioactifs, etc...

Fabrice 02/09/2015 11:44

Pourquoi opposer ces sources d'énergie ?
Leur utilisation ne dépend-elle pas de la configuration de la zone de production (si pas d'eau pas de centrale à vapeur, si pas de vent pas d'éolienne
Le nucléaire, l'hydraulique (barrages, marée motrice par exemple), l'éolien, le gaz, le charbon, les UIOM (cogénération), le solaire, la chimie (pile à combustible).
Dans tous les cas, pourquoi avons-nous besoin d'autant d'énergie ? N'est-ce pas la question de base car la logique voudrait que ce soient ces besoins qui conditionnent la production et non le contraire.

Benjamin Bradu 18/10/2012 20:15

Bonjour Alexandre,

J'avais fait plus ou moins le meme calcul que toi en 2007 (http://lasciencepourtous.cafe-sciences.org/articles/leseoliennescestserieux/) et j'étais arrivé à environ 1.5 MW/km² sur la terre ferme
à l'époque et qu'il fallait donc 40 000 km² pour remplacer le parc nucléaire français par des éoliennes. Autrement dit, remplacer tous les champs de blé de la France par des éoliennes...

Alexandre Moatti 26/10/2012 10:19

Merci Benjamin. Intéressant en effet cette comparaison champêtre. A.M.

Jeremy 07/09/2012 22:46

Pour enrichir le débat, l'avis de J-M Jancovici sur une question proche :

http://www.manicore.com/documentation/eolien.html

Ethaniel 07/09/2012 15:30

Je m’éloigne un peu du sujet et je m’en excuse humblement auprès de l’hôte de ces lieux, mais je tiens absolument à rétablir la vérité suite au commentaire n° 10 de Lilou : « l'article du Nouvel Obs paru cette semaine » que vous mentionnez est une honteuse entreprise de DÉSINFORMATION, l’article étant une mine d’informations obsolètes conte-datées
(informations vraies il y a plus d’un an, devenues fausses aujourd’hui, mais présentées comme vraies actuellement) voire de contre-vérités pourtant aisément « démontables ».

Pire : le Nouvel Obs’ et l’auteur ont été informés des grossières erreurs de l’article, mais la version Web de ce dernier, 2 semaines plus tard, n’a toujours pas été corrigé — on pourrait presque
supputer une volonté délibérée de conserver la version mensongère de l’article, non ?

On pourrait également rire — jaune — de l’hypocrisie de ce passage de l’article : « Sensationnalisme ? Délire catastrophiste de militants antinucléaires ? Malheureusement, non. » Malheureusement,
si.

Revue détaillée et documentée de cet article déplorable : http://sciences.blogs.liberation.fr/home/2012/09/fukushima-la-d%C3%A9sinformation-continue.html

Alexandre Moatti 07/09/2012 15:41

Intéressant. Cà se canarde pas mal dans la presse, en l'occurrence entre Libération et Le Nouvel Observateur. Merci de votre URL. S. Huet (Libération) combat tous les types de théories du complot, à bas bruit ou à bruit plus fort(les climatosceptiuqes)et il a raison. Je
viens de l'entendre évoquer cela dans La Tëte au carré sur France-Inter. A.M.

Dr. Goulu 07/09/2012 08:31

Moi j'aime apporter des chiffres aux débats passionnés : Les 6 centrales de Fukushima ont produit environ 7000*(439*40+760*37+760*35+2*760*33+1067*32)=1096088000 MWh pendant leur vie

(7000 heures par an * puissance de chaque réacteur * durée de vie en années selon http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_nucl%C3%A9aire_de_Fukushima_Daiichi#Caract.C3.A9ristiques_des_r.C3.A9acteurs_de_Fukushima-Daiichi )

1096088000 MWh, ça fait 1096088 GWh ou 1096 TWh. C'est environ 2.3 x la production annuelle de toutes les éoliennes actuellement en fonction dans le monde (237500 MW * 2000 h
selon http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_%C3%A9olienne#Donn.C3.A9es_de_synth.C3.A8se_mondiale )

Après l'accident, 600km2 ont été contaminés à un niveau dangereux (http://sciences.blogs.liberation.fr/home/2012/02/fukushima-contamination-chronique-et-p%C3%A9renne-irsn.html )
(soit 20 x moins qu'à Tchernobyl) .Avec la décroissance rapide du Cesium 134 http://fr.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9sium_137#Radioactivit.C3.A9 et les travaux de décontamination du Ce 137, je fais ici
l'hypothèse très approximative que cette zone décroitra de manière à ce que l'intégrale au cours du temps atteindra 6000 km2*an perdus.

Sur cette "surface", Fukushima a donc produit 1096088000 MWh en ~30 ans, soit 6080 MWh/an /km2. Selon l'article, l'éolien produit 4.3*2000 = 8600 MWh/an /km2.

Donc oui, un champ d'éoliennes est 40% plus productif qu'une zone radioactive.

phil16 06/10/2016 14:23

un champ d'éolienne n'est pas composé uniquement de champs, pour ma part c'est 6 éolienne implanté dans nos communes bordées d'habitation qui outre, la dévastation du magnifique paysage dont nous jouissions avant a fait perdre 40% de la valeur de notre bien, a mon niveau c'est plus important que Fukushima qui a été construit sur une zone a risque par des personnes aurait pu prévoir ce genre d'incident, de même que pour Tchernobyl ou l'on sais très bien que les pouvoir publics pour des raisons économiques, on t passé outre les systèmes de sécurité jusqu'au point de non retour avec la catastrophe que l'on connais..de plus dans la région vu le peu de vent je me demande de quel rendement on parle quand on sais ce que coute un aérogénérateur et son entretien (600 litre d'huile donc d'hydrocarbure a chaque vidanges et c'est pas de la Lesieur), pour nous autre particuliers aucun avantages sur la facture edf sauf un surplus a payer(c'est un comble)

Alexandre Moatti 07/09/2012 11:14

Mouais... si on en restait aux conditions normales de fonctionnement pour l'instant, sans être TROP partisan ? A.M.

Lilou 03/09/2012 16:01

Bonjour,

Suite à l'article du Nouvel Obs paru cette semaine au sujet de la nouvelle menace de Fukushima, je voulais vous donner ces chiffres (vu qu'on calcule des surfaces) :

Si la piscine de combustible usagé venait à se fissurer, il faudrait évacuer un rayon de 50 km, ce qui nous fait une aire de 7850 km².

Ah ben là tout de suite le rendement est moins bon ...

Ah ben oui mais aussi, il faudrait savoir de quoi on parle ! Comparé l'incomprable c'est facile. Vous parlez de "préserver les campagnes", je peux vous parler de préserver des vies humaines.

Et encore, heureusement qu'on s'amuse pas à calculer l'étendu du nuage et sa concentration en éléments radiotoxiques si ça arrive parce que ça, ça peut donner froid dans le dos pour de vrai.

2+2=4. Tout dépend 4 quoi.

qivitoq 01/09/2012 15:17

Concernant la réponse à mon premier commentaire, les chiffres des taux de disponibilités variant entre 20% et 40% ne sont pas forcément sous-estimés. Le wikipedia anglophone en parle un peu
(http://en.wikipedia.org/wiki/Capacity_factor#Wind_farm) mais on trouvera une analyse plus poussée dans l'article de Lenzen et Munksgaard dans Renewable Energy [1] téléchargeable à l'adresse
suivante : http://media.dropdo.com.s3.amazonaws.com/3kJ/Lenzen2002_LCAwind.pdf.

Cet article a malheureusement 10 ans et dans ce domaine, les chiffres évoluent vite. Il ne prend pas vraiment en compte les installations en plein mer dont le développement est encore très récent
(1,5% de la puissance éolienne totale installée en 2010 d'après [2]). D'autres chiffres sont disponibles dans la référence [2], mais les taux de disponibilités doublent globalement par rapport à
une installation terrestre. Cette augmentation permet par ailleurs de compenser le surcout du aux travaux de maintenance plus onéreux a effectuer en pleine mer.

[1] Lenzen, M. and Munksgaard, J., Energy and CO2 life-cycle analyses of wind turbines-review and applications, Renewable Energy, 26(3), 339-362, 2002.

[2] Burton, T., Sharpe, D., Jenkins, N. and Bossanyi, E : Wind energy: handbook, Wiley Online Library, 2011.

Alexandre Moatti 03/09/2012 08:53

Sur le sujet puissance installée (MW)/ énergie disponible annuellement (MWh), il est évident que la seconde compte - je l'avais bien en tête en écrivant le
billet. Mais constatons que les pannonceaux d'information sur la plage de Fécamp parlent uniquement de la puissance installée >>> 6 MW par éolienne.

Ce dernier chiffre me paraît important - mais passer à 20 ou 40% me paraît déloyal vàv de l'éolienne (merci de ces références néanmoins). Ces dernières semblent
plus tourner qu'il y a qques années : on voit moins d'éoliennes immobiles.

Un autre point m'intrigue, hors l'énergie disponible par éolienne: c'est la distance entre éoliennes. Dans un champ marin, il semble que la distance moyenne
entre éoliennes soit 1km (avec déploiement sur un carré - en deux dimensions). Ce n'est pas le cas sur les éoliennes terrestres, où 80 m semblent être OK mais où le déploiement est linéaire (sur
crêtes, par ex.). La distance minimale permet d'éviter l'effet de sillage, quand une éolienne "prend le vent" d'une autre (idem. une course de voiliers). A.M.

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