Énergie éolienne aux États-Unis

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Pourcentage de l'électricité produite par le vent et l'énergie solaire aux États-Unis (attention : échelle semi-logarithmique).

L’Énergie éolienne aux États-Unis est en pleine progression. La production d'électricité grâce au vent connaît une croissance rapide dans le contexte de hausse des prix du pétrole et de réchauffement climatique, qui a poussé le gouvernement fédéral et de nombreux États à accorder des subventions à l'éolien, sous forme de crédits d'impôt et de certificats verts associés à des « normes de portefeuille d'énergie renouvelable » (Renewable portfolio standard - RPS).

En 2012, les États-Unis figuraient au 2e rang mondial derrière la Chine pour la puissance installée éolienne[1] et les éoliennes ont produit 3,5 % de l'électricité du pays[2].

Potentiel[modifier | modifier le code]

Potentiel éolien aux États-Unis, NREL, 2013

Le territoire américain offre un bon potentiel éolien, surtout sur la côte du Pacifique au nord de San Francisco, dans les Grands Lacs, dans les Appalaches, dans les îles Aléoutiennes et surtout sur le piémont des Montagnes Rocheuses[3] où souffle le chinook.

Le NREL fournit des cartes plus précises, selon l'altitude et la région[4] et des cartes des ressources éoliennes offshore[5].

Puissance installée[modifier | modifier le code]

Les États-Unis sont devenus les leaders de l'énergie éolienne en 2008

Les États-Unis se classent au 2e rang mondial pour la puissance installée éolienne avec 65 879 MW fin 2014 (derrière la Chine : 114 763 MW), soit 17,8 % du total mondial, alors que leur population ne représente que 4,5 % de la population mondiale. Cette puissance s'est accrue de 4 854 MW (+7,9 %) au cours de l'année 2014 (Monde : +16,2 %)[6].

Les États-Unis ont installé 1 084 MW en 2013 contre 13 078 MW en 2012, le Production Tax Credit (PTC) expirant au 31/12/2012 ; or le Congrès n'a décidé sa reconduction que le 2 janvier 2013, pour une année supplémentaire, alors que les investisseurs avaient cessé toute activité de montage de projet ; il a fallu attendre le quatrième trimestre pour que de nouveaux projets arrivent au stade de la mise en service ; mais au 31/12/13, la puissance éolienne en construction aux États-Unis atteignait 12,3 GW, laissant prévoir une année 2014 record ; le PTC apporte une incitation de 2,3 c$/kWh pendant dix ans. La puissance installée du parc éolien atteignait 61 091 MW à fin 2013, en progression de 0,8 % seulement[7].

En 2012, la capacité éolienne installée aux États-Unis avait atteint 60 007 MW, en augmentation de 13 124 MW (+28 %) ; le taux moyen d'accroissement sur les 5 dernières années a été de +29 % ; 25 milliards de dollars (19,2 Mds€) ont été investis dans les projets éoliens en 2012 ; 170 parcs éoliens ont été inaugurés dans 31 états ; pour la première fois, l'éolien a été la première source d'énergie électrique par MW installés dans l'année avec une part de marché de 42 % ; 31 états ont des parcs éoliens, dont les plus actifs en 2012 ont été le Texas (+1 800 MW, portant sa capacité installée à 12 000 MW), la Californie (qui a passé la barre des 5 000 MW), le Kansas, l'Oregon et l'Oklahoma[2].

C'est en 2008 que les États-Unis sont devenus le premier pays pour la capacité d’énergie éolienne avec 25 170 MW installés[8] devant l’Allemagne (23 902 MW) ; ce secteur employait alors 85 000 américains[9].

En 2007, la capacité éolienne installée aux États-Unis a augmenté de 45 % et 9 milliards de dollars ont été investis dans ce secteur ; les éoliennes fournissaient 1 % de l’électricité américaine[10].

Production[modifier | modifier le code]

Évolution de la production d'électricité éolienne aux États-Unis[11]
Production annuelle en GWh depuis 1997
Production d'électricité éolienne aux États-Unis (1985-2013)
source : EIA.
Production mensuelle d'électricité éolienne de janvier 2007 à octobre 2014
source données : EIA[12].

Les États-Unis sont le plus grand producteur mondial d'électricité éolienne en 2014, avec 181 TWh, soit 4,4 % de la production nationale d'électricité, suivis par la Chine 153 TWh. Trois états produisent plus de 20 % de leur électricité à partir du vent : l'Iowa, le Dakota du Sud et le Kansas, et il est arrivé ponctuellement que la part de l'éolien dépasse 60 % sur le réseau principal du Colorado et approche 40 % sur celui du Texas[13].

La production d'électricité éolienne aux États-Unis atteignait 181 791 GWh en 2014 (+8,3 %), soit 4,4 % de la production totale d'électricité nationale contre 167 840 GWh en 2013 (+19,2 %), soit 4,1 % de la production totale (3,5 % en 2012)[11]. Cette part a évolué très rapidement : elle n'était que de 0,3 % en 2003.

Les éoliennes ont produit 3,5 % de l'électricité du pays en 2012, et plus de 20 % dans les états de l'Iowa et du Sud Dakota ; elles dépassent 10 % dans 9 états[2].

Le facteur de charge (=puissance moyenne produite/puissance installée) des centrales éoliennes de grande taille a été de 33,9 % en 2014 contre 32,4 % en 2013 (moyenne des 6 années précédentes : 31,0 %), très élevé en comparaison des valeurs observées en Europe, ce qui indique que le potentiel éolien américain est excellent et surtout que les choix d'implantations sont beaucoup plus sélectifs qu'en Europe[14].

Production par état[modifier | modifier le code]

Carte des puissances installées éoliennes par état à la fin de 2014[15].

La plupart des nouvelles installations éoliennes sont construites dans le centre et l'ouest des États-Unis. La carte ci-contre donne les puissances installées par état à la fin 2014.

Le tableau suivant donne, pour chacun des 40 états (+ Porto-Rico) ayant des éoliennes, les capacités installées à la fin de 2014 et la part de l'éolien dans la production d'électricité de l'état :

État Puissance
installée
(MW)[15]
part prod
élec (%)[13]
Texas 14 098 9,0
Californie 5 917 7,0
Iowa 5 688 28,5
Dakota du Nord 1 886 17,6
Kansas 2 967 21,7
Dakota du Sud 803 25,3
Montana 665 6,5
Nebraska 812 6,9
Wyoming 1 410 8,9
Oklahoma 3 782 16,9
Minnesota 3 035 15,9
Colorado 2 593 13,6
Nouveau-Mexique 812 7,0
Idaho 973 18,3
Michigan 1 525 3,7
New York 1 748 2,9
Illinois 3 568 5,0
Wisconsin 648 2,6
Maine 440 8,3
Missouri 459 1,3
Nevada 152 0,8
Pennsylvanie 1 340 1,6
Oregon 3 153 12,7
Washington 3 075 6,3
Massachusetts 107 0,7
Utah 325 1,5
New Jersey 9 0,0
Arizona 238 0,4
Virginie-Occidentale 583 1,8
Vermont 119 4,4
New Hampshire 171 2,1
Ohio 435 0,9
Maryland 160 0,9
Tennessee 29 0,1
Rhode Island 9 0,0
Indiana 1 744 3,0
Hawaii 206 5,9
Alaska 62 2,5
Delaware 2 0,0
Porto Rico 125 nd
Total 65 879 4,4

Organisation du secteur[modifier | modifier le code]

La plupart des parcs éoliens appartiennent à des producteurs indépendants d'électricité (IPPs pour Independent Power Producers) qui signent des contrats à long terme de fourniture d'électricité (PPAs pour Power Purchase Agreements) avec les fournisseurs d'électricité (electric utilities) ; cependant, au cours des dernières années, 10 à 20 % des projets réalisés chaque année appartiennent directement aux utilities[2].

Parmi les acquéreurs de la production éolienne, outre 65 utilities, on note des villes et des entreprises industrielles et commerciales ; 85 % de la capacité installée bénéficie de contrats à long terme, indispensables pour le financement de projets aux États-Unis[2]. En 2014, plus de 23 % des MW ayant fait l'objet de contrats à long terme ont été achetés par des entreprises ou autres entités autres que les utilities, dont Amazon, Microsoft, Yahoo, Walmart et la General Services Administration[13].

Plus de 500 usines fabriquent des composants pour les éoliennes en 2012 ; le contenu national des éoliennes installées aux États-Unis a progressé de moins de 25 % en 2005 à 67 % en 2011[2].

Les effectifs employés par l'industrie éolienne ont progressé de 22 500 équivalents temps plein (etp) en 2014 pour atteindre 22 500 etp fin 2014 ; en 2013, ils avaient perdu près de 30 000 etp à cause de l'incertitude sur le crédit d'impôt électricité. Ces emplois sont répartis sur l'ensemble du territoire, avec une densité plus élevée sur la moitié est du pays, mais aussi sur la côte ouest[13].

Les coûts ont baissé de 50 % entre 2009 et 2013 du fait des progrès techniques, depuis l'amélioration dans le choix des sites jusqu'à l'accroissement de la taille des éoliennes : en 2014, le diamètre moyen des rotors atteignait 99,7 mètres et la hauteur du mât 82,4 mètres[13].

GE Wind Energy était le 6e fabricant mondial d'éoliennes en 2011 avec une part de marché de 7,7 %[16].

En 2012, les parts de marché des principaux fabricants d'éoliennes étaient (sur l'ensemble du parc installé depuis l'origine)[17] :

  • GE Wind Energy : 40 % ;
  • Vestas : 19 % ;
  • Siemens : 14 % ;
  • Gamesa : 6,5 % ;
  • Mitsubishi : 6,5 % ;
  • Suzlon : 4,5 %

53 autres fabricants se partagent les 9,3 % restants.

Principaux parcs éoliens[modifier | modifier le code]

En 2012, les dix principaux parcs éoliens des États-Unis étaient :

Principaux parcs éoliens en fonctionnement[17]
Nom du parc État MW* Nb turb.* Date m.s.* Propriétaire
Alta Wind Californie 1548[18] >500 2010-14 Terra-Gen Power
Shepherds Flat Oregon 845 338 2011-12 Caithness
Roscoe Texas 782 627 2008-09 E.ON Climate & Renewables
Horse Hollow Texas 736 421 2005-06 NextEra Energy Resources
Tehachapi Pass Californie 705 années 1980
Capricorn Ridge Texas 663 407 2007-08 NextEra Energy Resources
San Gorgonio Pass Californie 615 3218 années 1980
Altamont Pass Californie 606 4930 1981
Fowler Ridge Indiana 600 355 2008-10 BP/Dominion Resources
Sweetwater Texas 585 392 2003-07 Duke Energy/Infigen Energy
Cedar Creek Colorado 551 397 2007 Infigen Energy/BP Wind Energy
Buffalo Gap Texas 523 296 2005-08 AES
Meadow Lake Indiana 501 303 2009-10 EDP Renewables
Flat Ridge 2 Kansas 470 294 2012 BP Wind Energy/Sempra Generation
Panther Creek Texas 458 305 2008-09 E.ON Climate & Renewables
Biglow Canyon Oregon 450 217 2005-10 Portland General Electric
Rolling Hills Iowa 444 193 2011 MidAmerican Energy Company
Crystal Lake[19] Iowa 416 224 2008-09 NextEra Energy Resources
Peñascal Texas 404 168 2010 Iberdrola
Lone Star Texas 400 200 2008 EDP Renewables
Windy Point/Windy Flats Washington 400 176 2009
Klondike Oregon 399 242 2001-08 Iberdrola
* MW : Capacité installée (MW) ; Nb turb. : nombre de turbines ; Date m.s. : date de mise en service.

En mars 2015, Alstom a reçu l'ordre d'exécution officiel de la part des promoteurs du premier parc éolien offshore des États-Unis, Deepwater Wind, après le bouclage du montage financier. Situé à cinq kilomètres au large de Block Island, dans l’État de Rhode Island, ce parc éolien se composera de cinq éoliennes Haliade 150 de 6 MW d'Alstom, et devrait entrer en exploitation commerciale fin 2016[20].

Texas[modifier | modifier le code]

Ferme éolienne de Green Mountain (Brazos Wind Farm) au Texas.

Le Texas est de loin le premier état producteur d’énergie éolienne du pays, avec 14 098 MW installés fin 2014[15] ; la part de l'éolien dans sa production d'électricité atteignait 9 % en 2014[13].

Les plus grands parcs éoliens texans sont :

EDF Énergies Nouvelles a mis en service en juin 2015 son cinquième parc éolien au Texas. Situé au nord de l'État, le parc éolien de Longhorn est composé de 100 turbines Vestas de 2 MW, pour une capacité installée totale de 200 MW. EDF EN exploite désormais une puissance de 872 MW dans l’État, et devrait atteindre le seuil du gigawatt avant la fin de l’année. Le Texas a représenté 37 % de la puissance installée en 2014 et l'éolien a fourni 10,6 % de son électricité. Le décollage de l’éolien au Texas a été amorcé grâce à un système de soutien mis en place en 1999, basé sur un crédit accordé aux producteurs d’énergies renouvelables, qui revendent la production aux fournisseurs locaux d’électricité, contraints d’avoir des approvisionnements en partie décarbonés. Des lignes à haute tension ont été construites entre l’ouest du pays, où se situe la ressource éolienne, et les grandes villes de l’Est[28].

C'est en 2006 que le Texas est devenu le premier état producteur d’énergie éolienne du pays, devant la Californie[10]. À la fin 2007, les éoliennes installées au Texas développaient une puissance totale de 4 356 mégawatts, contre 2 439 mégawatts en Californie, et 1 300 mégawatts au Minnesota et en Iowa[29]. Des projets éoliens sont en cours d’étude au Texas : Shell et TXU Corporation prévoient de construire la plus grande ferme éolienne du monde d’une puissance de 3 000 mégawatts[29]. En 2008, le milliardaire texan T. Boone Pickens, magnat du pétrole, a commandé auprès de General Electric 667 turbines éoliennes pour deux milliards de dollars[30].

Californie[modifier | modifier le code]

Vue presque complète de la Ferme éolienne de San Gorgonio Pass, à l'extrémité occidentale de la vallée de Coachella, un des sites les plus ventés de la planète.
Carte des ressources éoliennes de la Californie à 50 m d'altitude.
Une petite partie du parc éolien Alta Wind vu de la route d'Oak Creek en août 2013.
Parc éolien de Tehachapi Pass, 2008.

La Californie est le deuxième état pour l'énergie éolienne avec 5 917 MW installés fin 2014[15] ; la part de l'éolien dans sa production d'électricité atteignait 7 % en 2014[13].

Quatre parcs éoliens de grande taille concentrent plus de la moitié de cette puissance :

  • Altamont Pass, construit dans les années 1970 à l'est de San Francisco, compte plus de 4 800 éoliennes de taille assez modeste, d'une capacité totale de 576 MW[31]. Il s'agit de la plus grande concentration d'éoliennes du monde (en nombre d'éoliennes)[32].
  • San Gorgonio Pass près de Palm Springs possède plus de 3 500 éoliennes[33] d'une capacité supérieure à 615 MW[34].
  • Tehachapi Pass dans le comté de Kern (sud de la Californie) produit avec ses 705 MW l'électricité nécessaire à 500 000 personnes[35].
  • Alta Wind, également dans la Tehachapi Pass, est en 2013 le plus grand parc éolien du monde avec 1 320 MW[36].

Le gouverneur de la Californie a signé en 2011 une loi qui relève l'objectif de part d'énergies renouvelables de l'état de 20 % à 33 % en 2020[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. [PDF] Baromètre éolien 2012, site EurObserv'ER consulté le 16 septembre 2013.
  2. a, b, c, d, e, f et g [PDF] (en) « Global Wind Report 2012 - Annual market update », Global Wind Energy Council,‎ (consulté le 10 octobre 2013), p. 66 à 69
  3. (en) [PDF] « United States – Wind Resource Map », US Department of Energy (consulté le 6 juin 2009)
  4. (en)Wind Potential Capacity, WindExchange (Programme éolien du Département de l'Énergie).
  5. (en)Offshore 90-Meter Wind Maps and Wind Resource Potential, WindExchange.
  6. [PDF] (en) « Global Wind Statistics 2014 », Global Wind Energy Council (GWEC),‎ (consulté le 4 mars 2015)
  7. [PDF] EurObserv'ER Baromètre éolien 2013 (février 2014)
  8. (en) [PDF] « Wind Power Today », US Department of Energy (consulté le 6 juin 2009)
  9. (en) « US and China in race to the top of global wind industry », Global Wind Energy Council,‎ (consulté le 8 février 2009)
  10. a et b (en) Clifford Krauss, « Move Over, Oil, There’s Money in Texas Wind », The New York Times,‎ (consulté le 23 février 2008)
  11. a et b (en) « Electric Power Monthly », U.S. Department of Energy,‎ (consulté le 12 juin 2015), p. 16
  12. (en)Electricity - Generation, site IEA
  13. a, b, c, d, e, f et g (en) Ten top trends for wind power in 2014
  14. (en)Electric Power Monthly (tableau 6.7.B page 148), site EIA consulté le 12 juin 2015.
  15. a, b, c et d (en)2014 Year End Installed Wind Power Capacity, Department of Energy's Wind Program, Office of Energy Efficiency & Renewable Energy.
  16. (en)Gamesa back in wind top-five as GE drops out - analysts, site ReCharge consulté le 15 juin 2014.
  17. a et b (en)AWEA U.S. Wind Industry Annual Market Report 2012, sur le site de l'AWEA consulté le 28 octobre 2013.
  18. (en)Natural gas, solar, and wind lead power plant capacity additions in first-half 2014, EIA, 9 septembre 2014.
  19. (en)Crystal Lake I, II & III Wind Energy Center, NextEra Energy Resources.
  20. Alstom - Feu vert pour Haliade aux États-Unis
  21. (en)E.ON completes world's largest wind farm in Texas, sur Reuters consulté le 28 octobre 2013.
  22. (en)Horse Hollow I, II & III Wind Energy Centers, sur le site de NextEraEnergy consulté le 28 octobre 2013.
  23. (en)Capricorn Ridge Wind Energy Center, sur le site de NextEraEnergy consulté le 28 octobre 2013.
  24. (en)Sweetwater Windpower, sur le site de Duke Energy consulté le 28 octobre 2013.
  25. (en)AES Adds 170 MW to Buffalo Gap Wind Farm, sur Reuters consulté le 28 octobre 2013.
  26. (en)E.ON completes giant 458 MW wind farm in USA, sur le site REVE consulté le 28 octobre 2013.
  27. (en)Iberdrola Opens 404-MW Penascal Wind Farm, sur le site Renewable Energy World consulté le 28 octobre 2013.
  28. États-Unis - EDF Énergies Nouvelles approche le gigawatt au Texas, La lettre des énergies renouvelables du 11/06/2015.
  29. a et b (en) Clifford Krauss, « Move Over, Oil, There’s Money in Texas Wind », The New York Times (consulté le 23 février 2008)
  30. « La croisade pour les énergies vertes d'un milliardaire texan » dans Le Figaro du 11-07-2008, [lire en ligne]
  31. Armelle Vincent, « Californie, la passion de l'écologie », dans Géo n°356, octobre 2008, p.53
  32. (en) « Wind Plants of California's Altamont Pass », Institut für Luft- und Raumfahrt Berlin (consulté le 29 avril 2009)
  33. (en) « Wind Plants California's San Gorgonio Pass », Institut für Luft- und Raumfahrt Berlin (consulté le 29 avril 2009)
  34. (en) « U.S. Wind Energy Projects – California », American Energy Wind Association (consulté le 29 janvier 2009)
  35. (en) « Wind Plants of California's Tehachapi Pass », Institut für Luft- und Raumfahrt Berlin (consulté le 29 avril 2009)
  36. (en)World's Largest Wind Project is Underway, sur le site Renewable Energy World consulté le 28 octobre 2013.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]