Rapport de stage éléments d’analyse des effets cumulés des projets éoliens

Présentation du domaine d’étude

Dans ce rapport de stage, seules les éoliennes terrestres dites “Onshore” seront abordées. Les éoliennes privées, domestiques, hydroliennes et éoliennes «Offshore» en mer ne seront pas étudiées car ne faisant pas partie du domaine d‘étude. De même, les modèles éoliens à rotor horizontal, les éoliennes aériennes, et les autres modèles en phase de développement ne seront pas abordés mais se doivent d’être mentionnés et pris en compte. Le secteur éolien est en plein essor et en développement ; même si l’éolienne type terrestre tripale est la plus largement répandue et commercialisée il ne peut se réduire à celle-ci. Ces aérogénérateurs terrestres seront étudiés à l’échelle du département du Nord uniquement (59). En ce qui concerne les effets cumulés des projets éoliens, un accent sera mis sur les arrondissements de Douai, Cambrai et Avesnes qui portent actuellement le plus de projets éoliens.

Ce stage de fin d’études d’ingénieur a été effectué en immersion professionnelle au sein du Service Eau et Environnement de la Direction Départementale des Territoires et de la Mer du Nord, à Lille, du 25 Mai 2015 au 11 Septembre 2015.

L’essor de l’éolien à différentes échelles

Au niveau mondial, le protocole de Kyoto de 1997 a fixé des objectifs énergétiques auxquels la France s’est engagée à respecter notamment concernant la diminution des émissions de gaz à effet de Serre via l’utilisation d’énergies renouvelables. Avec la loi Grenelle Environnement (ou Grenelle I de 2007) et la loi ENE (ou Grenelle II de 2010) sur le plan national, la France s’est fixée l’objectif de 23% d’énergies renouvelables d’ici 2020. C’est pourquoi des secteurs comme l’éolien se sont fortement développés récemment, en tant que sources d’énergies renouvelables au même titre que l’hydraulique et le solaire. Si, sur le plan énergétique, un réacteur nucléaire produit effectivement environ 4 fois plus d’énergie que des éoliennes pour une même puissance installée, celles-ci ont l’avantage d’être « propres » dans la mesures ou aucun polluant n’est émis directement (à l’inverse de sources d’énergie fossiles produisant par exemple des déchets radioactifs, des gaz à effet de Serre). On précisera que l’énergie éolienne utilisant l’énergie cinétique du vent est une énergie d’appoint, à production irrégulière, actuellement non- stockable de façon efficace. Celle-ci n’a pas vocation à se substituer aux autres sources d’énergie mais apporte une composante « durable » et non polluante. D’ici 2020, l’objectif pour l’éolien terrestre (« Onshore ») national est donc de 19 000 MW en puissance installée en France. Or, d’après EDF, celle-ci est de 8 291 MW au 31 Mars 2014. En 5 ans, environ 9 000MW éoliens doivent être installés en France soit (1800MW soit environ 750 éoliennes par an). A l’état actuel, l’énergie éolienne représente environ 3% de la production électrique française et est la deuxième source d’énergie renouvelable après l’hydraulique (16% des EnR contre 73% pour l’hydraulique, source : RTE 2014). Cette filière est en pleine expansion. Le Grenelle Environnement a fixé 7,6% pour l’éolien terrestre d’ici 2020 (10% avec l’éolien « Offshore »).

Le Cadre législatif éolien dans le Nord

Récemment, en plus des orientations énergétiques régionales, nationales et internationales, la réglementation locale concernant l’éolien a évolué favorablement ces dernières années.

On note plusieurs modifications en faveur de cette source d’énergie renouvelable:
– Une simplification de la procédure pour l’instruction du dossier de demande d’autorisation. Désormais, dans le cadre du programme de modernisation de l’action publique et la loi de « simplification et sécurisation de la vie des entreprises », une expérimentation est actuellement en cours dans le Nord (et dans certains autres départements) où les anciennes procédures de demande de Permis de Construire et de de demande d’autorisation d’exploiter fusionnent et donnent lieu à une procédure d’autorisation dite unique (Ordonnance du 20 Mars 2014 et décret du 2 Mai 2014). Celle-ci vise à simplifier la procédure de montage de dossier et d’instruction, améliorer la lisibilité des procédures et vise à éviter les doublons, surcoûts administratif et contentieux éventuels.  – Elle permet également de rendre plus rapide l’étude des dossiers éoliens en réduisant les délais d’instruction à moins de 1 an.
– La loi Brottes du 15 avril 2013, par ailleurs, met fin aux anciennes Zones de Développement Eolien remplacée par les zones dites « favorables » à l’éolien définies par le SRE annexé au SRCAE de 2012. La règle des cinq mâts a également été levée, permettant l’essor de projets éoliens plus réduits (1 à 5 mâts sont maintenant envisageables pour un projet) Cette loi modifie ainsi le régime d’obligation d’achat de l’énergie éolienne et l’étend à l’ensemble du territoire (et plus seulement aux anciennes ZDE) .

Désormais, les énergies renouvelables (y compris l’éolien), une fois produites sont rachetées directement par EDF. Le prix de rachat de l’énergie éolienne est de 82€/MWh pendant 10 ans (source : MEDDE 2014), contre un peu plus de la moitié pour l’énergie nucléaire (40 à 55€/MWh).

Le dossier de demande d’autorisation unique (DDAU) doit comporter :
– Une lettre de demande et une notice descriptive (présentation du projet et moyens utilisés, présentation du demandeur, activités, capacités techniques et financières, conformité législative et réglementaire)
– Une demande de permis de construire et si besoin une demande d’autorisation de défrichement au titre de l’article R 512-4 du Code de l’Environnement et/ou une demande de dérogation pour les espèces protégées
– Des plans règlementaires, cartes mentionnant l’emplacement des éoliennes (1/25000 ou 1/50 000) et un plan d’ensemble (1/200 minimum) au titre de l’article R521-6 du même Code
– Une étude de dangers définie à l’article R512-9 du code de l’Environnement et son résumé non technique (risques, occurrences, retours d’expériences, scenarii plausibles)
– L’avis des propriétaires où seront implantés les mâts éoliens ainsi que de celui du maire ou du président de l’EPCI compétent en matière d’urbanisme notamment concernant les conditions de remis en état du site
– Une étude d’impact définie à l’article R122-5 du code de l’Environnement et son résumé non technique (volets environnement, santé, paysages avec une présentation de l’état initial du site, des impacts potentiels et le respect de la mesure « Eviter-Réduire-Compenser ») – Une étude des incidences Natura 2000 au titre des articles 6-3 et 6-4 de la directive « Habitats – faune-flore » .

Les objectifs/ missions du stage 

A partir de ces différents éléments de mise en contexte, trois principaux points ont été traités pendant ce stage, qui constituent mes missions au sein de la DDTM du Nord :
– Dans un premier temps, effectuer un état des lieux de l’éolien terrestre dans le nord. Aussi bien les éoliennes en service, autorisées, que les projets éoliens en cours. Ceux ayant reçu des arrêtés préfectoraux de refus ne seront pas abordés.
– Ensuite, on pourra étudier les potentiels effets cumulés de plusieurs projets éoliens sur un même territoire.
– Enfin, il s’agira de rassembler de façon synthétique les attentes des services qui sont amenés à amener à émettre un avis lors de l’instruction de projets éoliens .

Etat des lieux des projets éoliens dans le Nord

Un contexte éolien favorable dans le département 

A l’état actuel, si la région possède 530 MW de puissance éolienne raccordée au 31 Mars 2014, le département du Nord quant à lui ne compte que 38 MW éoliens en service en juillet 2015. Pourtant, le potentiel éolien est des plus prometteurs dans cette région de la France avec des vitesses de vent annuelles supérieures à 5,5 m/s, et le cadre législatif récent précédemment abordé apporte un vent favorable à l’implantation d’aérogénérateurs dans le département. En outre, récemment, l’arrêt opérationnel du radar militaire située dans l’arrondissement de Cambrai à et son transfert dans la commune de Doullens (62) vient libérer de l’espace propice à l’essor de l’éolien terrestre au Sud du département. De même, le passage de la balise de navigation civile VOR (VHF Omnidirectionnal Range) de cette base vers une technologie VOR « Doppler » vient réduire les contraintes aéronautiques et permet par convention l’implantation de 50 aérogénérateurs dans une bande de 10 à 15 kilomètres de cette balise. En conséquence, de nombreux projets voient le jour, notamment dans l’arrondissement de Cambrai au Sud du département. En plus des projets éoliens naissants soumis à l’expérimentation de l’autorisation unique récente, d’autres plus anciens se voient « débloqués » avec la levée de ces servitudes radioélectriques et aéronautiques.

Bilan éolien et énergétique du département

Au total, le Nord possède actuellement 19 aérogénérateurs en service pour une puissance installée d’environ 38 MW. Récemment, 43 éoliennes pour une puissance de 136 MW ont été autorisées (et ont donc reçu un arrêté préfectoral d’autorisation d’exploiter) et devraient bientôt être érigées. Le chiffre le plus important reste pour les projets éoliens en cours (les dossiers de demande d’autorisation unique ou conventionnelle ont été déposés sans avoir encore reçu d’arrêté d’autorisation ou de refus) qui comptent au total une centaine d’éolienne en attente pour une puissance nominale installée d’environ 260 MW. D’après les objectifs éoliens récents (Schéma Régional Eolien de 2012 notamment), le minimum de puissance à installer sur le département devrait être d’environ 220MW d’ici 2020. Or, il apparaît actuellement que les éoliennes qui devraient être normalement en service d’ici 2020 s’élèvent aux nombre de 62 pour environ 174 MW. En conséquence, on constate donc qu’il manque à minima 46 MW éoliens à autoriser et installer pour atteindre les objectifs énergétiques régionaux sur le département (soit au moins une vingtaine d’éoliennes). Mais ceci peut encore être atteint dans la mesure où 260 MW éoliens sont encore en attente à l’état actuel.

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Table des matières

Introduction
A. Définitions générales
B. Présentation du domaine d’étude
C. L’essor de l’éolien à différentes échelles
D. Le Cadre législatif éolien dans le Nord
E. Les objectifs/ missions du stage
I/ Etat des lieux des projets éoliens dans le Nord
A. Un contexte éolien favorable dans le département
B. Bilan éolien et énergétique du département
II/ Analyse des effets cumulés des projets éoliens dans le Nord
a. Mise en contexte
b. Définitions
c. Les différentes formes d’impacts cumulés
d. Synthèse des effets cumulés dans le Département du Nord
III/ Synthèse des attentes des services concernés par l’instruction des projets éoliens
a. Les services consultés lors de l’étude de dossiers éoliens
b. Tableau synthétique des attentes des services instructeurs de projets éoliens dans le Nord
Conclusion et perspectives
Références
Table des matières
Annexes

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