Où faut-il placer les éoliennes en Suisse ?

D'ici 2050, environ sept pour cent de l'électricité en Suisse devrait être couverte par l'énergie éolienne. Selon la stratégie énergétique, cela représente environ 4,3 térawattheures (TWh) par an. Aujourd'hui, la Suisse est encore loin de cet objectif : les quelque 40 installations éoliennes existantes ne produisent que 0,14 TWh, soit 0,3 pour cent de notre électricité.

La politique veut maintenant accélérer le développement de l'énergie éolienne. C'est surtout en hiver, lorsque les installations photovolta?ques et les centrales hydroélectriques ne suffisent pas à couvrir les besoins élevés, que l'électricité produite par les éoliennes doit permettre d'éviter une situation de pénurie. Mais quel est le meilleur endroit pour produire de l'électricité éolienne en Suisse ? Dans les Alpes, sur le Plateau, ou dans les Préalpes et le Jura ?

Une étude menée par des chercheurs de l'EPFZ autour d'Adrienne Grêt-Regamey, professeure en planification des paysages et des systèmes urbains (PLUS), montre pour la première fois différents scénarios sur la manière dont les éoliennes pourraient être réparties au niveau régional afin d'atteindre le plus efficacement possible l'objectif de la Stratégie énergétique 2050.

Pour la première fois, les auteurs de l'étude prennent également en compte les surfaces sur lesquelles il est actuellement interdit de construire des éoliennes. "En utilisant des terres arables particulièrement bonnes, appelées surfaces d'assolement, sur le Plateau, où le vent souffle fort, pour produire de l'électricité éolienne en plus de la production alimentaire, nous devrions construire nettement moins d'éoliennes dans les régions alpines", explique Mme Grêt-Regamey.

Environ 760 éoliennes dans le scénario de référence

Le scénario de référence des auteurs de l'étude s'appuie sur le concept d'énergie éolienne en vigueur en Suisse, où sont définis les espaces possibles pour l'exploitation de l'énergie éolienne. Ainsi, aucune éolienne ne peut être construite dans les forêts, sur les surfaces d'assolement et dans le périmètre des sites construits dignes de protection.

Pour produire 4,3 TWh d'électricité éolienne par an, il faudrait environ 760 éoliennes dans ce scénario. Dans leurs calculs, les chercheurs partent du principe qu'il faut construire le moins d'éoliennes possible dans le plus petit nombre possible d'endroits particulièrement venteux.

Comme il n'est ni judicieux ni techniquement possible de construire les mêmes éoliennes sur tous les sites, l'étude prend en compte des éoliennes plut?t petites (100 mètres de haut, 39 mètres de rayon de rotor) pour les Alpes, et des éoliennes plus grandes pour la Suisse.pour les Préalpes et le Jura, des éoliennes de taille moyenne (125 mètres de haut, 67 mètres de rayon de rotor) et pour le Plateau suisse, les éoliennes les plus grandes et les plus puissantes (150 mètres de haut, 73 mètres de rayon de rotor). Le principe est le suivant : une grande installation dans la plaine du Plateau produit, à pleine charge, plus du double d'électricité qu'une petite installation dans les Alpes.

Un fort développement nécessaire dans les Alpes

Sur les quelque 760 éoliennes, 40% seraient situées dans les Alpes grisonnes et valaisannes. Or, ces 300 petites installations ne produiraient qu'environ 20 pour cent de la puissance annuelle. "Ce n'est pas optimal, car les co?ts de construction et d'exploitation des éoliennes ont tendance à être plus élevés en montagne qu'en plaine. De plus, la population suisse per?oit les éoliennes dans les paysages naturels alpins intacts comme particulièrement dérangeantes", explique la professeure de l'ETH Grêt-Regamey.

Environ la moitié des 4,3 TWh serait produite par environ 260 des plus grandes installations dans les plaines du Plateau. 80% d'entre elles seraient situées dans les cantons de Berne, Saint-Gall, Lucerne et Fribourg. Les 30 % restants de l'électricité éolienne prévue chaque année jusqu'en 2050 seraient couverts par environ 180 installations dans les Préalpes. Une grande partie d'entre elles se trouveraient dans les cantons de Berne, Fribourg, Saint-Gall et Appenzell Rhodes-Extérieures.

Sur la base de ces calculs, les chercheurs ont créé une carte montrant la répartition approximative des éoliennes. "Les points doivent être lus comme des zones focales nationales et non comme des emplacements précis pour les éoliennes", explique Reto Spielhofer, premier auteur de l'étude et également chercheur dans le groupe de recherche de Grêt-Regamey.

Exploiter les régions particulièrement ventées

Dans le cadre du scénario de référence, les chercheurs ont en outre identifié 36 sites qui se prêteraient particulièrement bien à la production d'électricité éolienne. Sans devoir adapter l'aménagement du territoire, ces sites pourraient couvrir ensemble près de 5 % des besoins annuels. Neuf de ces sites se trouvent dans les cantons des Grisons et du Valais, six à Saint-Gall, cinq à Berne, deux dans le canton de Vaud et deux dans le canton de Fribourg et un dans le canton d'Uri.

300 éoliennes en moins gr?ce aux surfaces d'assolement

L'étude des chercheurs de l'ETH examine également l'impact qu'aurait un assouplissement des directives d'aménagement du territoire sur la répartition régionale des éoliennes. Ainsi, ils supposent dans un scénario que les surfaces d'assolement peuvent également être utilisées pour l'énergie éolienne. "Nous sommes conscients que l'utilisation de ces surfaces est extrêmement controversée, car il s'agit de très bonnes terres agricoles qui génèrent des rendements agricoles élevés", explique la professeure de l'ETH Grêt-Regamey.

Néanmoins, les chercheurs ont voulu montrer quelles seraient les marges de man?uvre pour le développement de l'énergie éolienne si l'on pouvait utiliser les surfaces d'assolement surtout là où le vent souffle souvent et fort. Par rapport au scénario de référence, il faudrait environ 300 éoliennes de moins dans toute la Suisse pour produire l'électricité éolienne prévue à hauteur de 4,3 TWh par an.

Forte concentration sur le Plateau romand

"Si nous assouplissons les prescriptions en matière d'aménagement du territoire pour les surfaces d'assolement, nous aurions besoin de près de 200 éoliennes de moins dans les montagnes grisonnes et valaisannes que dans le scénario de référence", explique Grêt-Regamey.

Seulement un peu plus de trois pour cent de l'objectif annuel de 4,3 TWh d'électricité éolienne devraient être produits dans les Alpes et moins d'un pour cent dans les Préalpes et le Jura. Plus de 96 pour cent proviendraient en revanche des plus grandes turbines situées dans les plaines - notamment sur le Plateau romand. Sur un total d'environ 460 éoliennes dans ce scénario, un peu plus de 40% se trouveraient dans le canton de Vaud et environ 13% dans chacun des cantons de Fribourg et de Berne.

La professeure Grêt-Regamey de l'ETH explique : "Il y a un compromis à faire entre le nombre d'éoliennes et leur répartition : si nous voulons le moins d'éoliennes possible - en général et dans les Alpes en particulier - nous devons construire de grandes éoliennes bien visibles là où il y a le plus de vent : sur le Plateau occidental. En revanche, si nous donnons la priorité à la protection des surfaces d'assolement, nous ne pourrons pas éviter de les développer dans les Alpes".