L’ACV appliquée aux éoliennes des modèles d’estimation pour une meilleure évaluation
Symbole de la transition énergétique, l’éolienne est souvent perçue comme une source d’énergie propre. Mais que sait-on réellement de son impact sur l’environnement, de sa construction à son démantèlement ? Face au manque de données disponibles, de nouvelles approches permettent aujourd’hui d’évaluer plus finement son cycle de vie et d’éclairer les choix futurs en matière d’énergie renouvelable.
Par Nour Hamda et Nicolas Rogy (IFP Énergies nouvelles), membres du projet LCA-TASE.
Les éoliennes sont-elles vraiment “vertes” ?
Les éoliennes sont souvent présentées comme une solution énergétique propre, capable de produire de l’électricité sans émissions directes de gaz à effet de serre pendant leur fonctionnement. Dans le contexte actuel de transition énergétique, elles jouent un rôle majeur dans le développement des énergies renouvelables. Cependant, l’impact environnemental d’une éolienne ne se limite pas à sa phase de production d’électricité. Sa fabrication nécessite d’importantes quantités de matériaux comme l’acier, le béton ou les composites. Le transport des composants, l’installation, les opérations de maintenance ainsi que la fin de vie génèrent également des impacts environnementaux qu’il est nécessaire de prendre en compte.
Pour évaluer ces impacts potentiels de manière globale, il est possible d’utiliser une méthode appelée Analyse du Cycle de Vie (ACV), qui permet d’étudier un système depuis l’extraction des matières premières jusqu’à sa fin de vie. Pour une éolienne, cela signifie que l’on ne regarde pas seulement la phase de production d’électricité renouvelable. On étudie aussi les matériaux utilisés pour fabriquer la tour, les pales, la nacelle ou les fondations. On prend également en compte les procédés industriels, les distances de transport, les opérations d’installation et les scénarios de fin de vie.
Cette vision globale est essentielle, car elle permet d’éviter les conclusions trop rapides. Une technologie peut sembler propre pendant son utilisation, mais nécessiter beaucoup de ressources lors de sa fabrication. L’ACV permet donc de faire émerger les vrais leviers d’amélioration en identifiant les phases du cycle de vie qui impactent potentiellement le plus l’environnement.
Le défi principal : le manque de données
La réalisation d’une ACV repose sur une étape centrale : la construction de l’inventaire du cycle de vie. Celui-ci rassemble toutes les données nécessaires pour décrire le système étudié. Il contient par exemple les quantités de matériaux, les consommations d’énergie, les transports, les émissions et les déchets associés à chaque étape du cycle de vie.
Dans le cas des éoliennes, ces données sont souvent difficiles à obtenir. Les fabricants publient généralement quelques informations générales, comme la puissance nominale, le diamètre du rotor ou la hauteur de la tour. En revanche, les masses exactes des composants, les détails des matériaux ou les procédés de fabrication restent souvent indisponibles. Ces informations sont souvent confidentielles, et sont donc simplement absentes de la documentation publique. Ce manque de données représente un obstacle important pour les études ACV. Sans inventaire détaillé, il devient difficile d’évaluer précisément les impacts environnementaux d’une éolienne ou de comparer plusieurs technologies entre elles.
L’ACV, un outil visant à l’exhaustivité
L’Analyse du Cycle de Vie est une méthode scientifique et normée (ISO 14040/44) qui permet d’évaluer les impacts environnementaux potentiels d’un produit, d’un procédé ou d’un service sur l’ensemble de sa chaîne de valeur. Ainsi, l’ACV prend en compte toutes les étapes du cycle de vie, de l’extraction des matières premières à la fin de vie.
L’ACV est aussi une méthode multicritère, permettant d’évaluer différents types d’impacts environnementaux potentiels associés aux ressources naturelles, à la santé humaines et aux écosystèmes. Elle permet d’identifier les transferts d’impacts : les réductions des perturbations environnementales sur une catégorie d’impact qui entraînent une augmentation sur une autre.
Construire un modèle d’estimation à partir de la puissance nominale d’éolienne
Pour répondre au manque de données disponibles, nous avons développé un modèle d’estimation appliqué aux éoliennes onshore (terrestres). L’objectif est de construire l’inventaire du cycle de vie lorsque les données de fabrication ne sont pas accessibles.
L’idée principale est de partir d’une donnée généralement disponible : la puissance nominale de l’éolienne. À partir de cette information, le modèle permet d’estimer plusieurs caractéristiques techniques importantes, par exemple, la masse de la tour, du rotor, de la nacelle ou encore des fondations. Ces résultats permettent ensuite d’alimenter l’inventaire du cycle de vie et de calculer les impacts environnementaux potentiels associés. Cette approche permet de construire une représentation cohérente du système à partir d’un nombre limité d’informations. Cependant, un modèle d’estimation basé seulement sur la puissance nominale ne peut pas reproduire parfaitement toutes les différences entre les éoliennes réelles. Deux turbines ayant la même puissance nominale peuvent présenter des dimensions différentes selon le fabricant, les matériaux utilisés ou les choix technologiques.
Pour cette raison, notre modèle intègre également les incertitudes associées aux relations d’estimation. Au lieu de fournir uniquement une valeur fixe, il permet de représenter une plage de valeurs possibles pour les données d’inventaire du cycle de vie. Cette approche reflète mieux la variabilité réelle des éoliennes et permet d’obtenir des résultats ACV plus robustes et plus réalistes. L’intégration des incertitudes aide également à identifier les paramètres les plus sensibles et à mieux comprendre les limites des résultats obtenus. Dans un contexte où les données sont souvent incomplètes, cette démarche renforce la crédibilité de l’évaluation environnementale.
Vers un modèle pour les éoliennes offshore
Après le développement du modèle onshore, l’objectif est maintenant d’étendre cette approche aux éoliennes offshore (en mer). Ces systèmes présentent des caractéristiques plus complexes que les éoliennes terrestres. Ils nécessitent des fondations spécifiques, des câbles sous-marins, des navires spécialisés pour l’installation et des opérations de maintenance plus difficiles.
L’éolien offshore offre toutefois un potentiel important, car les vents en mer sont généralement plus forts et plus réguliers. Les turbines offshore sont aussi de plus en plus puissantes, ce qui peut améliorer leur production d’électricité. La complexité technique de ces systèmes couplées à l’évolution de ces technologies rend l’évaluation environnementale plus difficile, surtout lorsque les données d’inventaire détaillées sont indisponibles.
Au-delà du développement des modèles onshore et offshore, nos travaux s’orientent également vers une approche régionalisée de l’ACV. En effet, les impacts environnementaux potentiels d’un parc éolien varient par exemple selon les conditions climatiques locales, qui vont affecter la production d’électricité, ou les lieux de mise en forme des composants, qui vont utiliser différents mix énergétiques.
Cette régionalisation de l’ACV des éoliennes combinées aux modèles d’estimation de l’inventaire du cycle de vie, pourrait donc aider à identifier les zones où certaines technologies sont plus adaptées, à comparer différentes stratégies de déploiement et à mieux accompagner les décisions liées au développement des énergies renouvelables en France.
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19 août 2026
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