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Un panneau solaire photovoltaïque, aussi appelé module photovoltaïque, produit de l’électricité à partir du rayonnement solaire. L’électricité est produite sous la forme d’un courant continu, tel que celui que nous stockons dans les batteries. Il peut également être transformé en courant alternatif pour être  injecté dans le réseau.

Seule une partie de la lumière solaire est transformable en énergie électrique.

L’énergie solaire est utilisée essentiellement pour la production d’électricité ou la production de chaleur. Il existe 3 technologies :

• les technologies qui reposent sur des cellules, intégrées à des panneaux et qui transforment le rayonnement solaire en électricité ;
• les technologies associées au solaire thermique qui convertissent le rayonnement solaire en énergie thermique (chaleur) ;
• les technologies de la filière du solaire thermodynamique qui produisent de l’électricité via une production de chaleur.

L’électricité produite peut être consommée sur place ou réinjectée dans le réseau de distribution électrique et la chaleur peut être utilisée pour le chauffage domestique ou la production d’eau chaude sanitaire.

Si la Chine continue de dominer le marché du photovoltaïque, différents projets voient le jour en Europe et notamment en France. La Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) démontre la volonté de l’État de faire de l’Hexagone un moteur européen du photovoltaïque.

Une installation a une durée de vie moyenne de 25/30 ans lorsqu’elle est conforme aux normes françaises et européennes.

On distingue 4 grandes étapes dans l’installation d’un projet photovoltaïque :

• études ;
• montage et conception ;
• réalisation ;
• exploitation.

L’étape la plus intéressante pour les territoires est celle de l’exploitation assurée par l’exploitant parce qu’elle génère des revenus, et d’une partie maintenance nécessitant une main d’œuvre de proximité, par définition non délocalisable.

C’est une idée reçue. Les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité quel que soit le temps, nuageux et même pluvieux puisque la lumière est aussi une source d’énergie.
Un bon ensoleillement reste tout de même la meilleure garantie pour une production rentable. Et c’est pour cette raison que tous les pays européens (France en tête) et toutes les régions de France (au-delà du Sud ou de Rhône-Alpes), s’équipent en panneaux solaires. Exemple : les réémetteurs de télécom en haute montagne sont alimentés par des panneaux solaires toute l’année. Ils fonctionnement été comme hiver.

Une exposition plein sud est toutefois préférable pour une production maximale. Mais aujourd’hui les panneaux sont bifaciaux, cela signifie que même la face arrière produit : si elle est orientée vers le sol, elle produit de l’électricité grâce à la luminosité réfléchie sur le sol, que l’on appelle l’albédo. L’orientation et l’inclinaison des panneaux est une question d’optimisation de la production.

Non, les panneaux solaires photovoltaïques ne peuvent pas fonctionner la nuit (pas de lumière = pas d’électricité solaire produite).

Les panneaux solaires sont classifiés comme DEEE (Déchets d’Equipements Electriques et Electroniques) depuis le 23 août 2014. Aujourd’hui, plus de 95 % des modules photovoltaïques (durée de vie de 25 ans en moyenne) sont recyclables (verre, aluminium, silicium) et la France s’est dotée du premier centre européen de traitement des modules photovoltaïques usagés.

Les systèmes photovoltaïques ont l’obligation d’être collectés et recyclés lors du démantèlement de l’installation.

Non, les modules PV utilisés aujourd’hui ne contiennent pas de terres rares. Le composant principal est le silicium : il sert à faire les cellules PV, qui sont prises en sandwich entre 2 plaques de verre. (Le verre est aussi fait avec du silicium !)

Le silicium, le 2^ème atome le plus présent sur terre (juste après l’oxygène), est facile d’accès (partout dans la croûte terrestre).

Parfois, en raison de la forte croissance, la demande est supérieure à la capacité des usines qui purifient le silicium. Cette situation est temporaire et se résout par l’augmentation de capacité de ces usines. La rareté des matériaux n’est donc pas un frein pour le déploiement du PV à grande échelle.

Avec l’installation d’un projet photovoltaïque, la collectivité bénéficie de retombées économiques directes et indirectes pour le territoire. La production et par conséquent la vente d’électricité photovoltaïque étant considérées comme une activité commerciale, l’accueil d’un tel projet participe à la fiscalité directe locale de la collectivité qui perçoit la contribution économique territoriale (CET). De plus, lorsque la puissance des installations est supérieure à 100 kW, les producteurs doivent s’acquitter de l’imposition forfaitaire sur les entreprises de réseaux (IFER) reversée directement aux communes sur lesquelles sont installées les centrales photovoltaïques.

À ces revenus fiscaux et fonciers, perçus par la collectivité sur la durée d’exploitation de l’installation photovoltaïque (20 à 30 ans), s’ajoutent d’autres retombées, indirectes, notamment en termes d’emploi local.

Ordre de grandeur : une installation au sol de 20MW apporte plus de 60 000 € / an aux collectivité locales (Département et communauté de communes) dont au moins 20% directement à la Commune. Un parc PV sur une commune permet de baisser les impôts locaux ou de financer des projets locaux, sans solliciter les contribuables !

Le principal impact environnemental du photovoltaïque est dû à la fabrication des systèmes, quelle que soit la technologie. Le procédé classique de production du silicium est particulièrement énergivore. Cependant cette énergie reste peu nuisible pour l’environnement, car elle permet d’éviter les effets de son utilisation directe (pollution atmosphérique, résidus, etc.) et ceux dérivés de sa production (excavations, mines, carrières, etc.).

• Climat : la génération d’énergie électrique directement à partir de la lumière solaire ne requiert aucun type de combustion, et donc il n’y a aucune émission de gaz a effet de serre.
• Pollution : 95% des modules sont recyclables.
• Emission de CO2 : le solaire émet 16 à 33 fois moins de CO2 que les énergies fossiles.
• Géologie : les cellules photovoltaïques sont fabriquées avec du silicium, élément obtenu du sable, très abondant dans la nature et en quantité faible. Par conséquent, les modifications topographiques ou structurelles de terrain et les impacts sur l’environnement engendrés par la fabrication de panneaux solaires photovoltaïques sont nuls.
• Sol : ne produisant ni polluants, ni déchets, ni mouvements de terre, l’incidence sur les caractéristiques du sol ou son facteur d’érosion est nulle.
• Eaux superficielles et souterraines : aucune modification des nappes phréatiques ou des eaux superficielles. Pas de consommation, ni de pollution par des résidus ou des déchets.
• Flore et faune : la répercussion sur la végétation est nulle, et, en éliminant la pose de poteaux électriques, on évite les possibles effets nuisibles pour les oiseaux.
• Paysage : les panneaux solaires photovoltaïques peuvent s’intégrer de différentes façons dans le paysage destiné à les recevoir. Il est possible d’harmoniser leur intégration afin de diminuer l’impact visuel de leur présence. De plus, s’agissant de systèmes autonomes, le paysage n’est pas altéré par l’installation de postes et de lignes électriques.
• Bruits : le système photovoltaïque est absolument silencieux, ce qui représente un avantage clair face aux groupes électrogènes classiques dans les logements isolés.
• Moyen social : L’espace nécessaire pour installer un système solaire photovoltaïque reste de dimension moyenne et ne représente pas une quantité significative pouvant avoir un fort impact. L’énergie solaire photovoltaïque représente aujourd’hui la meilleure solution pour les lieux que l’on souhaite approvisionner en énergie électrique tout en préservant les conditions environnementales ; c’est le cas par exemple des espaces naturels protégés.

Parmi tous les moyens de production d’électricité, le photovoltaïque est celui qui demande le moins d’entretien : pas de mécanique, aucune pièce en mouvement, pas de carburant à apporter… etc. C’est d’ailleurs pour cela que nos satellites sont tous électrifiés par panneaux solaires (il n’est pas nécessaire d’envoyer un “astronaute de maintenance” tous les mois !) Mais aussi les balises en mer, les réémetteurs télécom en haute montagne, les refuges alpins, etc. Partout où il est difficile d’envoyer un technicien de maintenance, le photovoltaïque a été choisi avant tout pour sa simplicité d’entretien. C’est aussi cette simplicité qui explique que les panneaux aient une garantie de 35 ans. Cependant, dans une installation PV il y a aussi des onduleurs électroniques. Ils ont en général une durée de vie de 10 à 15 ans. Ils sont généralement contrôlés à distance et remplacés lorsque nécessaire…. En bref de l’entretien oui, mais beaucoup moins que les autres moyens de production d’électricité.

Un panneau solaire n’est pas incassable, mais n’est pas fragile. Il est plus solide qu’une fenêtre de toit ou que des tuiles. Il est équivalent à un pare-brise d’automobile.

Le risque d’incendie dû aux installations photovoltaïques reste faible. À titre d’exemple en Allemagne, 0,006 % des installations photovoltaïques sont responsables d’incendies ayant créés des dommages graves (Source Fraunhofer Institute for Solar Energy system).

La majorité des incendies n’est pas liée aux panneaux solaires mais à des défauts de câblage ou de connectique, il convient ainsi de respecter toutes les règles de sécurité incendie lors de la conception, la pose et l’entretien de l’installation.

Les panneaux solaires répondent à la norme internationale IEC (Commission Électrotechnique Internationale, n° IEC 161215). Cette certification est garante de qualité en matière de stabilité mécanique et de respect des paramètres électriques. Pour répondre à cette norme, les panneaux ont subi des tests de projection de boules de glace. Ils sont donc résistants aux intempéries du type grêle et neige.

L’énergie éolienne transforme l’énergie mécanique du vent en énergie électrique. Dès que la vitesse du vent atteint 20 km/h, les pales se mettent à tourner afin de produire de l’électricité. Les éoliennes sont raccordées à un poste de livraison, situé à proximité du parc par un réseau de câbles souterrains. Enfin, l’énergie produite est acheminée vers le réseau public d’électricité déjà existant afin d’être distribuée aux consommateurs. Les éoliennes n’émettent aucun gaz à effet de serre.

Un projet est constitué d’éoliennes d’une hauteur de mât supérieure à 50 mètres, il est donc soumis au régime d’autorisation au titre des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) et doit obtenir une autorisation environnementale (loi n°2010-788 du 12 juillet 2010 – loi Grenelle II).

Pour chaque projet, le Préfet est l’autorité compétente. Afin d’étudier le dossier en vue de son autorisation ou de son refus, la demande d’autorisation est accompagnée d’une étude d’impact composée de différentes analyses réalisées par des bureaux d’études spécialisés, portant sur la biodiversité, le paysage, l’acoustique, etc.

Cela dépend des modèles utilisés. Plus les pales sont hautes et le diamètre large, plus l’éolienne produit. Aujourd’hui, les modèles installés en France ont une puissance unitaire comprise entre 2 et 5MW par éolienne. En moyenne, la production continue par an est de 9 200 MWh par éolienne, ce qui correspond à la consommation de plus de 1500 foyers.

Un vent inférieur à 10 km/h est insuffisant pour faire démarrer et tourner une éolienne. À l’inverse, un vent trop fort entraîne l’arrêt de l’éolienne, de manière à éviter tout risque de casse des équipements et minimiser leur usure.

Quasiment toutes les éoliennes sont installées sur des sites caractérisés par des vitesses de vent en moyenne supérieures à 20 km/h. Les nouvelles éoliennes plus performantes, dites « toilées », peuvent être installées sur des sites avec des vitesses plus faibles. Les améliorations technologiques actuelles et à venir vont permettre de valoriser une plus grande part de la ressource en vent de la France.

Une éolienne peut être mise volontairement à l’arrêt pendant de courtes périodes pour réaliser des opérations de maintenance. Cette indisponibilité ne représente que 1,5 % du temps, soit environ 5 jours par an, en règle générale une éolienne tourne en moyenne 75% à 95% du temps.

Le watt, comme ses multiples déclinaisons : kilowatt, mégawatt, etc., mesure la puissance électrique d’un appareil, qu’il s’agisse d’un moteur, d’une machine ou de la capacité de chauffe d’une chaudière ou d’un poêle à bois. Plus un appareil est puissant, plus son nombre de watts est élevé.

L’électricité produite est injectée sur le réseau électrique, au niveau du point de raccordement. Il s’agit du poste de distribution qui permettra d’élever la tension et transporter l’électricité via les lignes hautes tension. L’électricité choisira le chemin le plus court entre l’endroit où elle est injectée sur le réseau et l’endroit où elle est utilisée. Ainsi l’électricité consommée sur le territoire est celle produite localement.

Un projet éolien passe par plusieurs phases : pré-faisabilité, développement, instruction puis construction. Il s’étend sur 7/8 ans.

Les taxes dues par les exploitants des parcs éoliens génèrent des recettes fiscales au niveau local, comme toute activité économique implantée sur un territoire. Une éolienne terrestre rapporte ainsi de 10 000 € à 12 000 € par an et par MW installé aux collectivités territoriales environnantes.

A ces retombées, il faut ajouter les différentes mesures d’accompagnement proposées et les impacts en termes d’emplois directs ou indirects qui sont autant de retombées économiques positives.

La hauteur totale (mât + pales) est comprise entre 120 et 240 mètres.

La distance entre deux éoliennes se calcule en fonction du diamètre du rotor. En effet, dans la direction des vents dominants, il est d’usage d’observer une distance de 3 à 9 fois le diamètre du rotor, tandis qu’on les éloignera de 3 à 5 fois dans la direction perpendiculaire à celle des vents dominants. Ceci permet de maximiser la quantité d’énergie pouvant être produite.

La plupart des constructeurs d’éoliennes sont étrangers. Cependant, la France compte un réseau complet de fournisseurs de composants. On estime aujourd’hui à environ 25 % la part de composants d’origine française dans les éoliennes installées sur le territoire.

La distance que doivent respecter les éoliennes par rapport aux habitions est définie au cas par cas pour chaque projet, mais la réglementation fixe un minimum de 500 mètres.

Les exploitants ont une obligation annuelle de faire un suivi régulier de maintenance préventive de manière à s’assurer que les machines tournent correctement.

Selon l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), la durée de vie moyenne d’une éolienne est estimée à 20 ans. Néanmoins, celle-ci peut s’étendre jusqu’à 25 ou 30 ans selon les constructeurs et avec une bonne maintenance du parc. Une fois cette durée écoulée, deux options sont possibles :

Le démantèlement (enlèvement des machines et de la totalité des fondations) : si le site n’est plus utilisé pour l’exploitation du potentiel éolien, les éoliennes du projet sont démontées et le terrain restitué à son état initial. Les propriétaires fonciers des parcelles accueillant les éoliennes et la collectivité sont à ce titre informés sur les conditions du démantèlement.

Le repowering : le remplacement du parc par des éoliennes identiques ou de nouvelles générations, après réalisation d’une nouvelle étude de faisabilité.

En cas de modification substantielle, la seconde option n’est envisageable qu’après une nouvelle autorisation du Préfet. Il est à noter également qu’avec le temps et les évolutions technologiques, les éoliennes seront probablement différentes de celles que nous connaissons actuellement.

Conformément à l’article R.515-106 du Code de l’environnement et à l’arrêté du 26 août 2011 dans sa version modifiée du 22 juin 2020 précisant les modalités s’appliquant aux parcs éoliens, les opérations de démantèlement et de remise en état du site sont aujourd’hui parfaitement connues et cadrées par la loi. Celles-ci sont à la charge de l’exploitant du parc éolien. En aucun cas, le démantèlement ne peut être à la charge du propriétaire du terrain, de l’exploitant agricole de la parcelle ou de la commune.

Parmi les différentes règles édictées, les textes de loi imposent, depuis le 1er juillet 2020, l’excavation de la totalité des fondations dans le cas d’éoliennes installées sur des terrains à vocation agricole. Ainsi, l’éolien est aujourd’hui une technologie parfaitement réversible, contrairement à d’autres moyens de production, il est tout à fait possible de démonter les installations et de rendre au terrain sa vocation originelle dès la fin d’exploitation du parc.

Avec ce cadre réglementaire exigeant tout est retiré, les matériaux sont recyclés et le site remis dans sa configuration originelle.

La loi précise que c’est à la charge de l’exploitant et l’oblige à provisionner, au moment de la construction d’un parc, une somme de 50 000 € pour les éoliennes d’une puissance inférieure ou égale à 2MW puis de 10 000€ par MW supplémentaire, pour pallier son futur démantèlement.

Le Préfet peut faire appel aux garanties financières mises en place dès le début de la mise en service de l’éolienne ou se retourner, si c’est une filiale, vers la maison mère.

Aujourd’hui, entre 90 et 95% de la masse d’une éolienne se recycle (acier, béton, plomb, cuivre, fibre de verre et aluminium sont recyclables à,100%). Les parties métalliques, comme le mât, ont une valeur marchande non négligeable. Le béton armé peut aussi être facilement valorisé dans le secteur de la construction.

Les déchets de démolition et de démantèlement sont réutilisés, recyclés, valorisés ou, à défaut, éliminés dans les filières autorisées.

Les pales sont plus difficiles à recycler, mais peuvent être broyées et valorisées comme combustibles ou être utilisées dans la fabrication de mobilier urbain notamment (parc de jeux pour enfants, bancs …).

Le démantèlement des parcs les plus anciens vient de commencer, la filière du recyclage des éoliennes est en cours de développement et devrait monter en puissance dans les prochaines années afin d’être en mesure d’envisager du 100% recyclable.

Aucune maladie ou infirmité n’a jamais été imputée aux éoliennes selon l’académie de médecine.

Le niveau sonore atteint seulement 35 décibels, soit l’équivalent d’une conversation à voix basse. Une étude acoustique est lancée dès le début du projet sachant que la réglementation française est très stricte. Toutefois, si des nuisances sont relevées par les riverains, une étude est ordonnée par le Préfet

Les infrasons générés par les éoliennes ne sont pas nuisibles pour la santé humaine car inférieurs aux fréquences spécifiques des seuils d’audition et de perception. Aucune preuve scientifique n’a été fournie et la réglementation française est très stricte. Il en est de même pour les champs électromagnétiques.

Les fondations n’étant pas scellées dans la roche mère, la transmission de vibrations lors du fonctionnement est très limitée.

Les variations du coût de l’immobilier sont liées, en premier lieu, aux prix du marché et aux services fournis par un territoire (transports, écoles, déchets, etc.) et une étude de l’Ademe conclut à un impact nul de l’éolien sur le nombre de transactions immobilières et quasi nul sur le prix des biens et le nombre de permis de construire déposés.

Par ailleurs, certaines retombées liées à l’implantation d’un parc éolien assurent un dynamisme à la commune, entraînant une valorisation indirecte de l’immobilier via l’amélioration des équipements et des services communaux

L’impact est en général très relatif (plusieurs études démontrent un effet presque nul et un impact limité) mais dans tous les cas il est possible de réfléchir à développer un tourisme scientifique avec des mesures d’accompagnement appropriées.

La diffusion des ondes électromagnétiques sur les pales peut parfois générer une perturbation des ondes hertziennes. L’exploitant sollicite alors, à ses frais, un antenniste au domicile du riverain pour identifier l’origine de la gêne et rétablir la qualité du signal.

Concernant la compatibilité entre les éoliennes et la réception de téléphones portables, aucune gêne ne devrait être observée quant à la réception ou à l’émission d’appels téléphoniques. En effet, les éoliennes sont situées en dehors des servitudes réseaux et sont éloignées des antennes relais.

Toutes les éoliennes doivent être dotées d’un balisage lumineux d’obstacle, de jour comme de nuit (ce balisage est nécessaire à la navigation aérienne et imposé par les autorités). Aucun impact objectif n’a été recensé mais il existe des adaptations possibles (pose de caches) et des recherches sont actuellement menées pour y remédier.

La cohabitation entre l’éolien et la production laitière ne pose aucun problème recensé. Elle est sereine et aucune étude ce recense d’impacts négatifs.

Des études sont réalisées pour analyser le comportement des oiseaux et des chauves-souris. Ce comportement est pris en compte pour définir la zone d’implantation des éoliennes. L’installation doit se faire hors des couloirs de migration ou des zones sensibles pour les oiseaux nicheurs, comme les zones de nidification. Les éoliennes sont la cause de mortalité recensée la plus faible (10.000 fois plus faible que les chats !).

L’expérience montre que, hormis lors de la phase de construction du parc, très courte, les éoliennes ont peu d’impact sur la faune. Des études écologiques sont réalisées de manière systématique par des structures indépendantes.

Les paysages naturels sont déjà largement modifiés par l’urbanisation, les routes, les industries… Avant d’installer un parc éolien, les développeurs tiennent compte des particularités du territoire et de l’avis des populations et des collectivités pour que les éoliennes s’intègrent dans le paysage, comme d’autres infrastructures nécessaires (lignes électriques, châteaux d’eau…). Les organismes chargés de la protection du patrimoine, de la nature et/ou de l’architecture sont consultés en amont de la demande d’autorisation par les porteurs de projets. A noter qu’une étude d’impact paysagère et patrimoniale est réalisée systématiquement.