Un vent favorable pour l'industrie

Le 18 juin 2023, la commune de Muttenz, dans le canton de Bâle-Campagne, a dit oui à la première grande éolienne de la région bâloise. Ce projet pionnier de Primeo Energie et Aventron devrait produire dans un peu plus de cinq ans de l'électricité verte pour environ 800 ménages ^{(1) (2)}. «La particularité du projet réside dans le site choisi: l'éolienne ne sera pas installée en rase campagne, mais dans la Muttenzer Hard, une zone industrielle située entre l'autoroute et la gare», explique Peter Schwer, expert senior en énergies renouvelables auprès de la société d'ingénierie, de planification et de conseil Basler & Hofmann. Lui et son équipe ont réalisé des visualisations pour le projet, élaboré l'expertise acoustique et étudié l'impact possible de l'installation sur deux objets de l'Inventaire fédéral des sites construits d'importance nationale à protéger en Suisse (ISOS).

Changement de décor en Allemagne: alors que les installations éoliennes dans les zones industrielles sont encore une nouveauté en Suisse, il existe déjà plusieurs projets réalisés avec succès dans d'autres pays européens. Dans le port de Hambourg, par exemple, le fournisseur d'énergie de la ville, Hamburg Energie, a achevé six nouvelles installations en 2017. Trois d'entre elles tournent sur le site de l'usine d'aluminium de Trimet, les trois autres produisent de l'électricité dans l'aciérie d'Arcelor Mittal. Au début de l'année, dans le cadre d'une coentreprise avec la Hamburg Port Authority (HPA), la Hamburger Energiewerke a annoncé son intention d'accélérer la décarbonisation du port avec d'autres installations éoliennes et photovoltaïques. Le potentiel total du projet s'élève à environ 70 mégawatts ^{(3) (4)} . 

«Ça match!» - L'éolien et l'industrie vont très bien ensemble

Pourquoi les zones industrielles sont-elles actuellement découvertes comme nouveaux sites pour la production d'électricité à partir du vent? Les zones industrielles offrent certains avantages pour la construction et l'exploitation d'installations éoliennes par rapport aux «prairies vertes», explique Peter Schwer: «Comme il est essentiel pour l'industrie et l'artisanat d'être facilement accessibles, les zones sont généralement proches des infrastructures de transport existantes, comme le train ou l'autoroute. De plus, les zones industrielles sont bien entendu bien reliées à l'infrastructure électrique. Ces conditions générales simplifient la livraison d'une nouvelle installation et le raccordement au réseau». Du point de vue de l'aménagement du territoire, les zones industrielles sont généralement délimitées dans des régions de moindre valeur paysagère. Cela peut favoriser l'acceptation d'un projet par les associations de protection. 

Vert, abordable et durable

Que ce soit en collaboration avec une entreprise de distribution d'énergie ou par leurs propres moyens, les entreprises industrielles profitent à plusieurs reprises du vent sur leur site, selon Alexander Kupfahl, expert responsable énergies renouvelables chez Basler & Hofmann: «L'énergie éolienne permet aux entreprises de réduire leurs émissions de CO₂ et leurs coûts d'électricité. En couvrant elles-mêmes une partie de leurs besoins en électricité, elles sont en outre moins dépendantes des livraisons d'électricité du marché ou de l'étranger». Qui construit actuellement une installation éolienne en Suisse bénéficie d'une contribution aux frais d'investissement pouvant aller jusqu'à 60%. Après les coûts d'investissement initiaux, les frais d'exploitation et de maintenance d'une éolienne sont minimes. Si l'énergie éolienne produite peut être utilisée directement sur place, les frais d'utilisation des services réseau et système, qui représentent aujourd'hui une part importante des coûts de l'électricité, sont supprimés. Un autre avantage pour les entreprises est que les coûts de leur propre électricité produite à partir de l'énergie éolienne sont stables pendant environ 25 ans (la durée de vie prévue d'une éolienne actuelle). Cela contraste avec les fluctuations des prix de l'électricité sur le marché. La plus grande indépendance vis-à-vis du marché de l'électricité renforce en outre la sécurité de l'approvisionnement. Les éoliennes produisent les deux tiers de l'électricité en hiver, c'est-à-dire lorsque les marchés connaissent une pénurie accrue d'électricité. L'énergie éolienne est donc un complément optimal au photovoltaïque, qui ne produit que 25% de sa puissance pendant le semestre d'hiver⁽⁵⁾. Enfin, l'industrie et le commerce profitent d'un gain d'image: un investissement dans l'énergie éolienne montre qu'une entreprise industrielle s'engage activement pour la protection du climat. 

Différents modèles d'exploitation envisageables

L'exemple de Hambourg montre comment une joint-venture entre une entreprise de distribution d'énergie et une industrie locale peut fonctionner. Différentes formes de collaboration sont possibles: une entreprise industrielle peut par exemple mettre à disposition du fournisseur d'énergie uniquement le site. Ou alors, on peut convenir d'une forme de contracting dans le cadre duquel l'entreprise industrielle met le site à disposition et achète chaque année une quantité définie d'électricité à des conditions déterminées. Ce modèle profite surtout aux petites et moyennes entreprises industrielles qui ne disposent pas du savoir-faire et de la capacité de gestion en interne. Les grandes entreprises industrielles se lancent de plus en plus dans des projets autonomes, comme le montrent les exemples suivants.

De grandes entreprises industrielles réalisent des projets pilotes

Les quatre éoliennes installées sur le site de l'usine BMW Group de Leipzig alimentent la production de la BMW i3 en électricité verte issue de l'énergie éolienne depuis 2013. Les quatre installations produisent environ 26 gigawattheures d'électricité par an et couvrent ensemble environ un cinquième des besoins totaux en électricité de l'usine. Lorsque la production des véhicules électriques s'arrête, l'énergie produite est également utilisée dans d'autres secteurs et pour assurer la charge de base. De plus, l'électricité alimente la «ferme de stockage» BMW sur le site de l'usine. Celle-ci est en service depuis 2017. Elle contient jusqu'à 700 accumulateurs haute tension BMW i3 reliés entre eux. Avec les éoliennes, la ferme de stockage fait le lien entre d'une part l'autoproduction décentralisée à partir d'énergies renouvelables et d'autre part un stockage d'énergie local et un gros consommateur industriel. Grâce à son intégration supplémentaire dans le réseau électrique public, la ferme de stockage contribue à le soulager et à fournir de l'électricité^(6). Si une entreprise industrielle produit plus d'électricité avec une éolienne qu'elle ne peut en utiliser elle-même, il existe différentes possibilités de la valoriser, selon Alexander Kupfahl: «Comme le montre l'exemple de BMW, une solution consiste à stocker l'électricité localement. Il peut également être intéressant pour les entreprises industrielles d'utiliser l'électricité pour la production d'hydrogène vert. Si la production éolienne est intégrée au-delà d'une seule entreprise dans l'approvisionnement de l'ensemble de la zone industrielle, d'autres synergies peuvent être créées. Depuis l'acte modificateur unique, il est notamment possible de se regrouper en communauté énergétique locale (CEL). Par le biais d'une telle communauté, plusieurs parties d'une zone industrielle ou des quartiers voisins peuvent profiter de l'électricité produite localement».

Retour en Suisse: le Groupe SFS, l'un des principaux fabricants mondiaux de composants de précision et de modules pour des applications sensibles, de systèmes de fixation mécaniques et d'outils, projette d'installer une éolienne sur son site principal de Heerbrugg sous le nom de «RhintlWind». L'installation prévue doit produire 5 gigawattheures d'électricité par an, ce qui correspond à la consommation d'environ 1’300 ménages et doit couvrir environ 10% des besoins énergétiques de l'entreprise en Suisse. Avec cette installation, SFS veut économiser 2'000 tonnes de CO₂ par an⁽⁷⁾.

Le potentiel technique existe en Suisse

Il va de soi que tous les sites industriels ne se prêtent pas à l'installation d'éoliennes. Une simple superposition des zones industrielles et artisanales suisses avec la carte suisse des vents montre toutefois que le potentiel technique est bien présent en Suisse. Les vallées à foehn, la vallée du Rhin à l'est de Bâle, les hauts plateaux du Jura occidental ainsi que le pied sud du Jura entre Aarau et Lausanne, entre autres, pourraient présenter des conditions techniques favorables à la production d'énergie éolienne. Les vallées étroites, dans lesquelles le vent tourbillonne davantage, ainsi que les zones ombragées par les collines environnantes sont plutôt défavorables. Lorsqu'une entreprise industrielle ou une entreprise d'approvisionnement en énergie envisage un projet, une étude de faisabilité permet de déterminer le potentiel éolien et l'impact d'une installation sur l'environnement et l'homme pour le site industriel en question. En plus des analyses habituelles, telles que les nuisances sonores et les ombres portées, ainsi que la présence et les voies de vol des oiseaux et des chauves-souris, il convient d'examiner spécifiquement les thèmes des fondations, des sites contaminés et de la formation de glace sur les sites industriels, explique Peter Schwer: «Comme les sites industriels sont généralement situés dans des vallées fluviales, le sous-sol est souvent constitué de gravier ou de minéraux argileux. Contrairement aux montagnes, cela peut nécessiter des fondations sur pieux au lieu de fondations peu profondes». Il est souvent possible de déterminer rapidement si un site est susceptible d'être pollué en consultant le cadastre des sites suspects et l'historique de la zone industrielle. Il convient d'analyser en particulier le risque de chute de glace qui se forme sur les pales de rotor. «Comme les sites industriels en Suisse se trouvent presque exclusivement en plaine, la probabilité de formation de glace est nettement réduite par rapport aux sites en altitude. S'il existe un certain potentiel de danger, il existe aujourd'hui, outre des mesures organisationnelles visant à minimiser les risques comme le guidage ciblé des piétons et des véhicules sur le site, des systèmes techniques avancés de détection de la glace, des chauffages des pales de rotor ou des arrêts automatiques», explique l'expert senior.
 

Une chance pour un approvisionnement énergétique industriel durable

Avec les premiers projets comme « RhintlWind » du groupe SFS dans la vallée du Rhin et l'éolienne prévue entre l'autoroute et la gare de Muttenz, la Suisse fait actuellement œuvre de pionnier en matière de production d'énergie éolienne dans les zones industrielles. Idéalement conçue pour l'ensemble d'une zone industrielle et comme partie intégrante du concept d'approvisionnement énergétique local, l'énergie éolienne dans les zones industrielles représente une possibilité prometteuse de rendre l'approvisionnement énergétique industriel plus durable, plus efficace et plus indépendant.
 

Cet article est paru dans l'édition d'octobre 2024 du magazine Bulletin d'Electrosuisse. 

Références

^{(1) Schweizer Radio und Fernsehen SRF: «Muttenz sagt Ja zum ersten grossen Windrad der Region Basel». SRF News, 18. Juni 2023: Windenergie-Abstimmung - Muttenz sagt Ja zum ersten grossen Windrad der Region Basel - News - SRF}

^{(2) V. Sammain, Redact Kommunikation AG: «Ein Windrad für Muttenz und die Region». Megawatt, das Kundenmagazin von Primeo Energie, Ausgabe 02 | 2023, Oktober 2023.}

^{(3) hamburg.de: «Windstrom – auch bei Flaute», aufgerufen am 20. August 2024: Windstrom – auch bei Flaute (hamburg.de)}

^{(4) Hamburger Energiewerke: «Windstrom aus dem Hafen für den Hafen», 10. Januar 2024: Joint-Venture zwischen Hamburger Energiewerken und HPA für erneuerbare Energien - Hamburger Energiewerke (hamburger-energiewerke.de)}

^{(5) Suisse Éole: «Schweizer Windenergie ist systemrelevant», aufgerufen am 20. August 2024: Windenergie ist systemrelevant - Suisse Eole (suisse-eole.ch)}

^{(6) K. Lichte, BMW Group: «Die Windräder im BMW Group Werk Leipzig werden in der Adventszeit zu Windkerzen», Pressemeldung vom 18. Dezember 2020: Die Windräder im BMW Group Werk Leipzig werden in der Adventszeit zu Windkerzen.}

^{(7) SFS Group, Projektwebsite RhintlWind, aufgerufen am 20. August 2024: Rheintaler Windrad | Rheintaler Windrad (rhintlwind.ch)}