Les éoliennes domestiques : une nouvelle solution pour la transition énergétique

CHABI Linda

HOUCHE Sara

LOPES PATRICIO Sara

Etudiantes en Master II Management et Développement du Patrimoine Immobilier

En partenariat avec l’Ecole Supérieure de l’Immobilier (ESI)

Les éoliennes domestiques : une nouvelle solution pour la transition énergétique

Introduction

Pour bien comprendre ce qui est en jeu, commençons d’abord par une petite définition. En effet, la transition énergétique est un objectif écologique qui consiste à changer le système énergétique actuel vers un nouveau système énergétique basé sur des ressources renouvelables. Cela repose principalement sur le fait de réduire la consommation d’énergies fossiles dans une grande part des activités de l’homme telles que l’industrie, les transports, l’éclairage, etc. Il est essentiel de retenir les principaux enjeux de la transition énergétique, à savoir : protéger le climat et la santé, favoriser l’indépendance énergétique, diminuer la consommation globale, abandonner progressivement le nucléaire pour des solutions écologiques (éolien, barrages hydrauliques, énergie solaire, biomasse etc.). La France veut être un pays exemplaire en matière de transition énergétique et leader sur la question à l’échelle européenne. La transition énergétique implique donc chaque citoyen individuellement. Chacun peut contribuer à la transition énergétique tout en alliant l’utile à l’agréable puisqu’une baisse de consommation énergétique au sein de chaque foyer va devenir un enjeu sociétal.

En quoi les éoliennes domestiques constituent-elles une alternative efficace en matière de transition écologique ?

L’éolienne domestique, de quoi parle-t-on ?

L’énergie éolienne est créée par les mouvements des masses d’air, plus simplement par le souffle du vent. C’est une énergie verte c’est à dire qu’elle est renouvelable, propre et durable. Concrètement, l’éolien correspond à l’énergie produite à partir du vent, dont la force motrice est transformée en électricité au moyen d’un dispositif aérogénérateur tel qu’une éolienne. Lorsque le vent se met à souffler, les forces qui s’appliquent sur les pales engendrent une rotation. Grâce à un générateur électrique, l’éolienne produit alors un courant. L’énergie ainsi créée, peut être injectée sur le réseau électrique. Inépuisable, l’énergie éolienne s’inscrit pleinement dans la transition énergétique. L’éolien est une source de production très utilisée en France, il existe même des champs d’éoliennes et c’est en France que l’on trouve le deuxième plus grand gisement éolien d’Europe.

L’éolienne est très souvent critiquée, les défauts retenus sont principalement le bruit, la dégradation visuelle du paysage, le cout très élevé… Quand on pense aux éoliennes, on les imagine rarement installées chez des particuliers. On pense plutôt aux immenses éoliennes, installées dans de grands champs que l’on peut voir lorsque l’on prend l’autoroute ou bien au bord de la mer, et utilisées de manière industrielle. Aujourd’hui, les éoliennes ont évolué et sont désormais disponibles en petit format. Elles peuvent être un mode de production énergétique exploitable à l’échelle des particuliers, et qui peut permettre de diminuer les dépenses d’électricité, d’où le nom d’« éoliennes privées », « mini éolienne » ou encore « éolienne domestique ». Leur taille a été pensée à l’usage domestique et leur puissance adaptée aux besoins des particuliers. Ainsi, les éoliennes domestiques peuvent produire 100 W à 20 kW d’électricité. À titre indicatif, la consommation moyenne d’une habitation de 150 m² est de 21 600 kW par an (chauffage + électroménager + éclairage + four + chauffe-eau), soit environ 60 kW par jour.

Le petit éolien vise à répondre à de faibles besoins énergétiques : les équipements sont optimisés pour fournir de l’électricité à une seule habitation.

L’éolienne verticale et horizontale

Il existe actuellement deux types d’éoliennes : horizontale et verticale. Elles se distinguent selon l’orientation de leur axe de rotation. L’éolienne horizontale est la plus utilisée : elle permet de meilleurs rendements mais elle est également la plus chère. Celle-ci capte le vent grâce à deux ou trois pales, formant une hélice, qui tournent autour d’un mât placé horizontalement (d’où son nom) par rapport au sol. Ce type d’éolienne est peu sensible aux vents faibles, elle met donc du temps à se mettre en marche. L’éolienne verticale est moins connue mais plus abordable. Son rendement est égal voir supérieur à celui d’une éolienne classique. Elle se fixe sur le toit d’une maison par exemple, elle s’intègre donc plus facilement au bâti. De plus elle a l’avantage de fonctionner même avec des vents faibles et elle occupe moins d’espace. Il existe 3 types d’éolienne verticale : les éoliennes verticales Darrieus, les éoliennes Savonius et les éoliennes à voilure tournante.

L’installation d’une éolienne domestique : un parcours du combattant

Pour pouvoir installer une éolienne domestique, sachez que vous devez disposer d’un terrain exposé à des vents forts, réguliers et fréquents. Tout d’abord, un professionnel doit choisir l’endroit optimal pour une future éolienne et choisir un dimensionnement qui correspond aux besoin du particulier. Plusieurs paramètres doivent être pris en compte dans le choix du lieu d’implantation de l’éolienne : le vent, la hauteur, le dégagement, la présence d’habitations… Une étude du vent doit donc être réalisée préalablement. Un mât d’environ 10 m est installé pendant un mois afin de recueillir des données pour établir un rapport contenant par exemple : la vitesse moyenne des vents, la fréquences des vents…À noter également que l’installation d’une éolienne domestique est interdite : dans les zones protégées, les zones militaires, sur les immeubles ou sites classés ou inscrits au titre des monuments historiques, lorsque le plan local d’urbanisme (PLU) l’interdit…

Les démarches auprès de la mairie

Pour avoir le droit d’installer une éolienne domestique, il est nécessaire d’effectuer des démarches auprès de la mairie. Elles dépendent de la taille de l’éolienne. Si l’éolienne mesure 12 mètres de haut et plus, il est obligatoire d’obtenir un permis de construire. Si l’éolienne mesure moins de 12 mètres de haut, une simple déclaration préalable de travaux est nécessaire.Il est également impératif de disposer d’un accord du voisinage avant d’installer ce type d’appareildans son jardin ou sur son toit.

Les dimensions règlementaires

On considère généralement que les éoliennes ne doivent pas dépasser d’au moins 2 mètres les obstacles environnants. Pour assurer la sécurité des biens et des personnes, l’espace entourant l’éolienne doit lui aussi être dégagé. Sauf disposition spécifique du plan local d’urbanisme (PLU) ou du règlement municipal de constructions, la règle générale des constructions s’applique à l’implantation d’une éolienne de moins de 50 m : elle doit respecter une distance par rapport à la limite de séparation du voisinage, égale à la moitié de sa hauteur, avec un minimum de 3 m. Par exemple, une éolienne de 20 m de hauteur, pales comprises, doit être distante de 10 m de la limite parcellaire du terrain sur lequel elle est installée.

Les aides et subventions

Les personnes installant une petite éolienne sur un bâtiment achevé depuis plus de 2 ans peuvent bénéficier d’un taux de TVA de 10 % pour l’achat du matériel et son installation si celle-ci a été réalisée par un professionnel. À noter toutefois que le terrain doit être celui de votre résidence principale. L’Agence nationale de l’amélioration de l’habitat (ANAH) peut accorder des aides sous conditions de ressources, aux ménages qui sont propriétaires de leur logement depuis plus de 15 ans, et qui souhaitent mener des travaux visant à réduire leur consommation d’énergie. L’installation d’une éolienne peut y donner accès. Son programme « Habiter Mieux » est une opportunité pour les particuliers permettant d’aider le financement d’une éolienne domestique. Enfin, la Région, le Département ou la Commune proposent parfois des aides lors de l’acquisition d’une éolienne. Chacune de ces aides locales est accompagnée de ses propres conditions et plafonds de dépenses. Il convient donc de vous rapprocher de votre mairie pour connaitre les aides auxquelles vous pouvez prétendre.

Mais est-ce vraiment rentable ?

Le coût d’achat

Le prix d’une éolienne domestique varie entre 10 000 € et 90 000 € pour une éolienne haute en gamme et puissante. Cela prend en compte l’achat de l’éolienne, les travaux d’installation et le coût de raccordement au réseau électrique. Les prix d’une éolienne varient en fonction de la taille, de la puissance, du diamètre, de la hauteur du mât… L’éolienne est garantie généralement les 3 premières années ce qui permet de remplacer les éventuelles pièces qui tomberaient en panne durant cette période. Il faut également tenir compte de l’entretient et du nettoyage qui doivent être effectués régulièrement, il est recommandé de le faire au moins une fois par an et par un professionnel. Pour amortir cet investissement onéreux, la plupart des particuliers équipés en éoliennes domestiques revendent le surplus d’électricité non consommé à EDF.

La rentabilité : les éléments à prendre en compte

Une éolienne pour particulier n’est rentable que sur la durée. Il faut en moyenne entre 10 et 20 ans pour que l’installation soit amortie. Tout dépend du montant de l’investissement et du rendement attendu. Pour calculer la rentabilité, il faut prendre en compte : le prix d’achat et d’installation, les éventuelles aides et subventions, les dépenses de consommation énergétique moyenne d’une famille, la revente d’énergie, la production d’énergie qui varie avec la puissance de l’éolienne ainsi que de son lieu d’installation. Le calcul de la rentabilité d’une éolienne est donc très complexe et prend en compte un certains nombres d’éléments. L’investissement est donc très variable.

La capacité de production

La quantité totale d’énergie électrique produite par une éolienne domestique sur une période donnée est généralement exprimée en « kilowattheures » (kWh), c’est-à-dire la puissance de production multipliée par la durée de production. Par exemple, une éolienne de 5 kW qui tournerait à vitesse nominale pendant 1.000 heures produirait 5.000 kWh. Si l’on reste sur l’exemple de l’éolienne de 5 kW, il faut donc s’attendre à une production approximative de 8 000 kWh par an. Un kWh est facturé à 0,1106 euros TTC, l’éolienne aura donc produit 884 euros d’électricité (0,1106 x 8000 = 884).

Les démarches pour revendre l’électricité

Pour pouvoir revendre l’électricité non consommée, il faut que l’éolienne soit située en Zone de Développement Eolien (ZDE). Pour savoir si l’éolienne se situe ou non dans cette zone on peut se renseigner auprès de la mairie ou de la préfecture. Si c’est le cas, EDF rachète l’électricité au prix de 0,082 € /kWh. Dans le cas contraire le particulier ne bénéficie d’aucune obligation de rachat. Cependant, il est quand même possible de revendre l’électricité en s’adressant à un fournisseur d’énergie dit RTE (Réseau de transport d’électricité), filiale d’EDF. Le tarif n’est pas réglementé.

Des éoliennes en pleine ville, qui l’eût-cru ?

En dehors des zones rurales il est tout à fait envisageable de bénéficier de l’énergie d’une éolienne privée même sans avoir un jardin. C’est une option encore limitée mais qui tend à se développer de plus en plus. Les constructeurs ont développé des éoliennes verticales qui peuvent être installées sur le toit d’un immeuble ou des éoliennes horizontales que l’on fixe sur le bord de la façade un peu comme les antennes satellites. Pour l’instant, les éoliennes domestiques visent principalement les zones rurales, les propriétaires de maison sur un terrain extérieur, mais le marché de l’éolienne tend à se développer et à viser des nouveaux clients : les habitants en zone urbaine. Ainsi, une éolienne produirait de l’électricité pour l’ensemble des copropriétaires et non plus pour une seule habitation. Certaines entreprises étudient ce projet qui pourrait se développer très rapidement et s’étendre sur plusieurs villes de France. NewWind, une start-up française, a développé l’Arbre à vent, une éolienne qui vise l’autoconsommation collective. Comme son nom l’indique, elle ressemble à un arbre, avec des feuilles qui génèrent chacune environ 100 watts, elle ne fait aucun bruit et mesure 8 mètres de haut. Le marché visé est plutôt les collectivités locales ou des entreprises. En France, Vélizy-Villacoublay est la première ville à avoir acquis l’Arbre à vent dont il n’existe pour l’instant que sept prototypes (en Allemagne et en Suisse). Implanté face au gymnase Robert-Wagner, il sert à éclairer la salle aux agrès où s’entraînent les gymnastes. Certes, ces premiers prototypes ont été vendus à des villes et des organisations professionnelles, mais il existe déjà des modèles plus petits comme le Buisson, doté de 12 feuilles ou encore des déclinaisons de type guirlandes facilement intégrables dans le paysage urbain. En avril 2010, 2 mini-éoliennes ont été installées sur la Maison de l’air à Paris, dans le XXème arrondissement pour une expérience d’un an. Ces deux petites éoliennes d’environ 1,60 m ont été fabriquées et implantées par la société ELENA Energie. Elles ont été conçues pour être compatibles avec un cadre urbain puisqu’elles sont discrètes d’un point de vue esthétique et sonores (le bruit émis est à peine plus perceptible que le bruit du vent). Le but initial était de produire jusqu’à 15 000 kWh/an, soit la consommation de 6 familles (hors chauffage), et d’économiser 2,6 tonnes de CO² par an, afin de prouver que l’éolien a bien sa place à Paris.

Rencontres avec des utilisateurs

Afin de savoir si cet équipement vaut réellement le coût, nous sommes allés à la rencontre de particuliers disposant d’une éolienne domestique et nous les avons interrogés. Sylvie du Languedoc-Roussillon a profité du fait que la région soit l’une des plus ventées de France et a installé une éolienne de 18m de haut. L’installation lui a couté 13 000 € mais elle a pu bénéficier 9000 € d’aides de l’Etat. Elle raconte : « L’éolienne est discrète, elle ne fait pas de bruit, pas de pollution (…) Mais les voisins n’ont pas apprécié. Pourtant tout a été fait dans les règles de l’art, nous avons affiché le permis de construire et tout le reste (…) ». Depuis 2006 elle économise 100 € par an dans ses factures d’électricité. Hubert, architecte, a fait le choix d’installer une éolienne à axe verticale, car elle demande moins d’entretien (maintenance annuelle de 500 à 800 €). Il nous explique : « L’éolienne m’a couté 37 000 €, elle devait produire 2500 kWh par an, mais elle n’en a fourni que 1000, soit un 1/4 de la consommation moyenne d’un ménage (…) D’un point de vue financier ce n’est donc absolument pas rentable mais c’est bien d’un point de vue écologique et philosophique ».

Conclusion

Ainsi, nous pouvons montrer que l’éolienne est une alternative qui répond entièrement aux critères de la transition énergétique, c’est-à-dire, changer le système énergétique actuel vers un nouveau système fondé sur des ressources renouvelables. L’éolienne classique existe depuis de nombreuses années. Aujourd’hui on retrouve même des champs d’éoliennes. L’éolienne domestique permet l’autoproduction et l’autoconsommation. Elle devient progressivement plus facile d’accès pour les particuliers et son design s’intègre de plus en plus au bâti. Petite et discrète, elle pourrait devenir à terme une vraie solution pour lutter contre la consommation d’énergies fossiles et réaliser des économies sur les factures d’électricité. Le prochain objectif serait d’élargir la clientèle de ces mini éoliennes en visant les grandes villes de France afin de développer leurs installations sur les toits des immeubles, par exemple. Une éolienne produirait ainsi de l’électricité pour l’ensemble de la copropriété et non pour une seule et unique habitation. Cela pourrait même être utilisé comme argument de vente.

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