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Échos > 2020 > émantèlement des aérogénérateurs terrestres


olien : JL Butr. La FED sur RMC

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Démantèlement des éoliennes terrestres en France: Contraintes et perspectives

 

Version 2 - décembre 2020

Jacques Ricour, Ingénieur géologue ENSGN (ex BRGM),
et
Jean-Louis Rémouit, Ingénieur agronome ENSAR
Membres de l'association de Haute-Marne CDC52 et du collectif Énergie et Vérité

Publié sur www.energeverite.com


1 Introduction


Le coût de démantèlement des éoliennes est un sujet de débat infini entre les tenants de la garantie financière [1] de 50 000 euros exigée lors de l'autorisation d'exploiter et les tenants d'un réalisme s'appuyant sur un devis de démolition CARDEM de 450 000 euros pour éliminer une éolienne et ses fondations. En l'absence actuelle de filière de recyclage du fait de la faiblesse de ce marché naissant, les coûts réels sont certainement proches du devis CARDEM que de 50 000 euros de garantie. Mais d'ici quelques années, comme nous le montrons dans nos tableaux, les candidats au démantèlement vont naître pour une nouvelle manne financière [2] adossée à l'idée que les promoteurs voudront se montrer irréprochables même s'ils n'ont rien provisionné dans leurs comptes. Il n'en reste pas moins qu'en régime de croisière, la revente des produits recyclés ne rapportera que des sommes marginales dans les conditions actuelles du marché du recyclage : c'est ce que nous montrons ici. Les coûts de démantèlement que nous chiffrons en détail dépendent en outre de nombreuses hypothèses et sont loin des 50 000 euros affichés tant par l’État que par les industriels.




2 Données de Base


Les données utilisées pour apprécier le marché du démantèlement (=déconstruction + traitement des produits de démolition) des éoliennes terrestres sont reprises ci-après :

source : guide_enr_eolien.pdf


La puissance raccordée était de 16 998 MW en Juin 2020. On notera que la région Grand Est qui présente la ressource éolienne la moins intéressante est une de celles qui fournit une des parts les plus importantes de la puissance raccordée.

Du point de vue de la production 2019 les régions Hauts-de-France et le Grand Est ont assuré Environ 50 % de la production 2019.

Source RTE

3 Analyse du marché du démantèlement et de ses contraintes :


Le démantèlement d'un parc éolien est encadré par l'arrêté du 26 août 2011 suivi de l'arrêté du 22 juin 2020:


31 L'arrêté de 2011


NOR : DEVP1120019A paru au JO n°0198 du 27 août 2011.

www.legifrance.gouv.fr/eli/arrete/2011/8/26//DEVP1120019A/jo/texte


32 L'arrêté de 2020

https://www.legifrance.gouv.fr/jorf/id/JORFTEXT000042056089?r=6yvD2QSE9P


Nouvelle rédaction des articles 15, 17 à 19, 21 à 25 de l’arrêté du 26 août 2011)


X. Démantèlement (cf. nouvel article 29 de l’arrêté du 26 août 2011)


10.1. Précisions sur les opérations de démantèlement.

Ces dernières comprennent :

le démantèlement des installations de production, postes de livraison et câbles dans un rayon de 10 m autour des aérogénérateurs

l’excavation de la totalité des fondations jusqu’à la base de leur semelle

la remise en état du site avec le décaissement des aires de grutage et des chemins d’accès sur une profondeur de 40 cm et le remplacement par des terres de caractéristiques comparables aux terres à proximité.

10.2. Les déchets de démolition et de démantèlement sont réutilisés, recyclés, valorisés ou à défaut éliminés dans des filières dûment autorisées :

- à partir du 1er juillet 2022 : au minimum 90 % de la masse totale des aérogénérateurs démantelés doivent être réutilisés ou recyclés

- à partir du 1er juillet 2022 : au minimum 35 % de la masse des rotors doivent être réutilisés ou recyclés.

Pour les aérogénérateurs dont le dossier d'autorisation complet est déposé après les dates suivantes ainsi que les aérogénérateurs mis en service après cette même date dans le cadre d'une modification notable d'une installation existante, doivent avoir au minimum :

- après le 1er janvier 2023, 45 % de la masse de leur rotor réutilisable ou recyclable ;

- après le 1er janvier 2024, 95 % de leur masse totale, tout ou partie des fondations incluses, réutilisable ou recyclable ;

- après le 1er janvier 2025, 55 % de la masse de leur rotor réutilisable ou recyclable.



33 Interprétation

Le démantèlement (=déconstruction + traitement des produits de démolition) des aérogénérateurs offre des caractéristiques particulières qui méritent d’être soulignées :

-le tonnage annuel de matériaux de démantèlement à partir de 2020/2021 reste faible au regard du marché des déchets en France ; il ne commencera à être significatif qu’à partir de 2026/2027,

-hors fondations et routes d’accès, plate-forme de maintenance, le poids unitaire moyen d’une éolienne de 2 MW peut être évalué à 240 tonnes [3], soit pour 16 998 MW installés en juin 2020, un tonnage proche de 2 millions de tonnes hors fondations dont 7, 5 % de matériaux composites constitutifs des pales à éliminer sur une période 10 ans environ ; le principal tonnage à éliminer est représenté par les fondations qui, à elles seules, peuvent être évaluées à 12, 5 millions de tonnes de béton et à 1 millions de tonnes de ferrailles.


Les pales pèsent 8 % du poids total de l’éolienne Le parc français comptait 100 000 tonnes de pales en composite en 2014 Le flux de matières composites des pales sortant du parc français atteindra 15 000 tonnes en 2029 Source Ademe


-ce tonnage réduit, hors fondations, est dispersé dans l’espace et dans le temps et concerne des zones rurales qui ne disposent pas, le plus souvent, d’infrastructures de stockage, de traitement ou de recyclage proches (cimenteries, centres d’incinération industriels, centres de tris et valorisation) ; cet élément est une source supplémentaire de coût liés aux transports (qui peut être évalué[2] au prix unitaire 0,70 € HT/tonne kilométrique),

-le démantèlement nécessitera des moyens mobiles significatifs pour permettre le recyclage des produits de déconstruction : grues de 400 t et 50 t, pinces coupantes, broyeurs, brise béton … et faciliter le transport des éléments à recycler vers des filières pertinentes, la mise en dépôt dans des centres de stockage étant la solution de dernier recours,

-les tonnages sont hétérogènes en termes de matériaux : béton, acier, matériaux composites, huiles, diélectriques, produits réfrigérants, circuits électriques, aimants, câblages électriques, fonte …

Ces éléments vont conditionner les moyens à mettre en œuvre pour assurer le démantèlement des éoliennes terrestres ; les éoliennes construites en mer relèvent, en effet, d’une toute autre organisation.

Les conséquences de cet état des lieux sont les suivantes : le marché du démantèlement des éoliennes s'exprime en tonnages, ou flux de matières, que l'on peut évaluer annuellement à partir de la date de construction des parcs et de leur durée de vie « utile ». Cette durée de vie « utile » est évaluée par les propriétaires d'après leur productivité à l'instant T mais aussi à partir d'un calcul de leur rééquipement par des éoliennes plus puissantes (le repowering). Si cette durée de vie nominale est de 20 ans, il ne sera pas rare de remplacer des éoliennes dès 15 ans de production voir 12 ans, ou bien de les prolonger jusqu'à 30 ans en prenant en compte l’usure des pales qui diminue le rendement des installations.

-si l’on se réfère aux données du paragraphe 2 qui fournit l’historique des puissances raccordées entre 2000 et 2020, les flux de matières associées au démantèlement resteront faibles de 2020 à 2025 et ne représentent que 2 % des tonnages des installations raccordées. Ces flux ne pourront être traités de façon optimale et les coûts de démantèlement /traitement/transport dépasseront les gains de valorisation matière ou énergie que l‘on peut espérer, notamment pour ce qui concerne les pales qui finiront en centre d’incinération ou en centre de stockage.

-ces flux sont peu attractifs en volume pour les filières professionnelles de démantèlement/recyclage/valorisation compte tenu de leur tonnage limité d’une part, de leur éclatement dans le temps et dans l’espace d’autre part qui génère un différé dans le temps de 5 à 8 ans de l’amortissement des frais fixes des installations de traitement.

-sur la base du graphique des puissances raccordées fourni au paragraphe 2, à l‘horizon 2037 ce seront 10 000 aérogénérateurs qui devront être démantelés, avec une charge annuelle de 300 à 500 aérogénérateurs entre 2029 et 2037. Cette variation de charge annuelle n’est pas de nature à faciliter les prévisions d’investissements pour les professionnels de la démolition. Sur la base de trois à quatre semaines de travaux (estimation Cardem et Saint Pierre SAS de Montpellier) par éolienne de 2 MW, ce serait à minima 12 à 36 ateliers de démantèlement mobile fonctionnant 50 semaines/an à deux postes qu’il conviendrait de mobiliser pour parvenir à maîtriser ces travaux.

-la production en zone rurale de produits pondéreux comme les bétons de récupération entrera en compétition avec de produits locaux à faible coût ; ces produits pondéreux ne supporteront pas de coûts de transport qui obéreraient un peu plus leur valeur marchande. En outre, l’absence de centre de traitement ou de valorisation dans certains départements comme la Meuse, la Haute-Marne, l’Aisne conduira à des coûts complémentaires de transport qui handicaperont la valorisation matière ou énergie de produits de récupération,

-la dispersion dans l’espace des installations à démanteler conduit à privilégier des ateliers mobiles de démantèlement ; certaines parties constitutives des aérogénérateurs et des installations annexes comme les nacelles devront toutefois être orientées vers des plate-formes industrielles de tri pour valoriser les composants,




4 L’état actuel des filières techniques de démantèlement et valorisation des aérogénérateurs


L’examen des techniques et de leur maturité auxquelles il est nécessaire de faire appel pour le démantèlement des aérogénérateurs montre que la valorisation matières ou énergie des produits de démolition est très loin d’être maîtrisées et restent le plus souvent au stade du pilote industriel.

Les éléments fournis correspondent au tonnage d’une éolienne de 2 MW :

Les trois pales représentent 18 à 20 tonnes par aérogénérateur qu’il est indispensable de cisailler et broyer pour en maîtriser le transport. Constituées de fibre de verre et polymère, résine époxy ou polymère fibre de carbone avec résine époxy ou polymère, le broyage peut être source d’émission de CO2 et de BPA (bisphénol A, perturbateur endocrinien d’après l‘ANSES). A ce jour, on ne sait pas valoriser les pales en fibre de verre autrement que par voie de combustion en cimenterie ; l’élimination des pales en centre de stockage de classe 2 correspond à un coût de à 60 à 70 € HT/t hors transport après broyage (100 € HT/t) ; à titre de comparaison, l’enfouissement a un coût de 160 € HT/t au Canada. Par ailleurs, le stockage en centre d’entreposage est générateur d’artificialisation définitive des sols.

Veolia déjà présent en Allemagne sur ce marché a mis au point une scie industrielle mobile permettant la découpe des pales pour rendre leur transport plus aisé.

La co-incinération en cimenterie de ces matériaux composites peut être à l’origine d’apparition de réaction alcali-granulats et de la formation d’éttringite au détriment de la qualité des produits finis, ce qui nécessite des précautions de préparation à l‘entrée des fours.

Les industriels de la cimenterie feront supporter aux producteurs de déchets les coûts de stockage, broyage et conditionnement avant incinération.

La valorisation matière par pyrolyse ou solvolyse fait l’objet de recherches dans un centre de Toulouse sur des matériaux composites de l’aéronautique, proches des composites constitutifs des pales d’éoliennes et de l‘industrie nucléaire (thèse de ZHIYA Duan en 2019 sur : « Étude d’un procédé d’élimination de résine époxy par pyrolyse appliquée au dés-enrobage de combustibles nucléaires »). Cette voie de valorisation n’en est qu’au stade du pilote, sans que l’on ait, à ce jour, une idée des coûts et de la faisabilité à l‘échelle industrielle. Les fibres de verre pourraient être alors valorisées après broyage comme filler en enrobés de chaussée et les fibres de carbone pourraient être recyclées.

«Le recyclage est freiné par des coûts de collecte et de traitement élevés", observe Mathieu Schwander, le responsable du programme smart composite à IPC, le centre de recherche de la plasturgie. Et lorsque recyclage il y a, le downcycling (dégradation de la matière) reste largement privilégié En l’absence de marché aval, les pales terminent au mieux, valorisées énergétiquement, au pire enfouies en décharge. Dans le premier cas, elles sont déchiquetées et éventuellement broyées avant d’être introduites dans un four de cimenterie en remplacement du mazout. Les broyats peuvent entrer dans la constitution de Combustibles Solides de Récupération (CSR), mais à un coût dissuasif.

Résultat, les morceaux sont enfouis dans "la majorité des cas", affirme Delphine Garnier, la responsable ingénierie du projet D3R [5]. À l’instar de ce qui se passe dans l’industrie nautique qui utilise, elle aussi, une grande quantité de composites en fibre de verre. "Il n’y a pas encore de filière de valorisation matière", reconnaît Ivana Lazarevic, chargée de mission pour la Fédération des industries nautiques, qui pointe un gisement éparpillé et compte sur l’union des secteurs pour massifier les flux et justifier la création d’une filière de recyclage. » (Source l ’Usine Nouvelle, 20 2 2019).

En septembre 2020, face à ce dilemme, un consortium d’industriels (Arkema, Owens Corning, Engie, M Wind Power, Groupe Suez) et de centres techniques se sont regroupés dans le projet ZEBRA (Zero Waste Blande Research) d’une durée de 42 mois piloté par l’IRT (Institut de Recherches Technologiques) Jules Vernes de Nantes pour concevoir des pales recyclables à 100 % en acrylate qui peut être recyclé par dépolymérisation. Cet aveu de faiblesse et ce projet ne règle pas le problème des installations mises en place jusqu’en 2024 -2025

Les aimants constitués notamment de bore et terres rares dont le néodyme ne sont pas recyclables en l’état des techniques mobilisables. Une unité du CEA à Grenoble mène des recherches sur un pilote industriel et parvient aujourd’hui à un niveau de recyclage de 20 %. ITACHI mène des recherches au Japon sur ce sujet depuis 2017 avec le METI, le BRGM avec le projet Extrade qui touche le recyclage de l’ensemble des terres rares. A ce jour en l’absence de filière mature de recyclage, le stockage en centre dédié de classe 2, voir de classe 1, représente un coût de 120 € HT/t hors transport. Par ailleurs, iI convient de souligner la grande hétérogénéité des technologies utilisées par les constructeurs ; d’après Bernard Deboyser, ingénieur consultant, et le SER (Syndicat des Energies Renouvelables), seules 10 % des installations auraient recours aux terres rares. L’évolution des technologies s’appuyant sur des matériaux supraconducteurs permettra très vraisemblablement de ne plus utiliser ces éléments dans les nouvelles générations d’éoliennes terrestres. En l‘état, on ne peut que constater une très grande hétérogénéité des installations en place qui ne facilitera pas le traitement des matériaux lors du démantèlement.

Le mat constitué d’aciers spéciaux boulonnés ou assemblés par manchons représente environ 145 tonnes. La valorisation de ces matériaux après découpe ne pose pas de problèmes particuliers, à un prix moyen d’environ 420 € HT/t hors coût hors transport. A souligner que les prix de vente fluctuent en fonction des cours du marché qui est dominé par les fonderies électriques de deuxième fusion italiennes. Les mats en béton (technique Enercon) sont valorisables après concassage sur le marché local. Leur faible valeur marchand interdit tout transport au-delà 20 à 30 km.

Les fluides techniques sont représentés par 1000 litres d’huiles minérales et 600 kg de liquides diélectriques constitués d’esters de synthèse (isolation des transformateurs dans les armoires électriques) ou produits de refroidissement des organes chauffants. Après récupération, ils peuvent être régénérés en centre de traitement spécialisé avec un coût de collecte à 80 € HT /t + traitement de 70 € HT/t.

La nacelle y compris système d’orientation avec moteur (frein, rotor, générateur-convertisseur, refroidisseurs, régulation électrique, arbre primaire et secondaire, multiplicateur) d’un poids de 70 tonnes, le moyeu de commande du rotor (20 tonnes), et l’armoire de couplage au réseau électrique sont d’abord vidangées des fluides techniques et pièces annexes (batteries) ; puis ces éléments sont démontés et dirigés vers une plate-forme technique pour être désossés avant que les différents éléments métalliques ou organiques soient recyclés. Après tri, les éléments non recyclables seront orientés vers un centre de stockage de classe 2 à un coût de 65 à 120 € HT/t hors transport. Certains éléments après récupération et révision peuvent faire l‘objet d’un deuxième usage sur le marché de seconde main (www.windturbinescout.com). Ce dernier point ne concerne pas les pales soumises à des champs de contraintes et d’usure régulières à terre mais aussi en mer (Dong Energie, groupe danois, a dû procéder à la réparation et à la modernisation de 273 pales du champ offshore Horns Rew 2 en 2015, cinq ans après son inauguration du fait de l‘érosion liée au mélange eau-sel-sable-glace). On peut s’interroger sur l’innocuité des micro-particules liées à cette usure !

Chaîne électromécanique à multiplicateur de vitesse d’une éolienne Nordex N60 (1300 kW)

(Source : Etat de l’art des aérogénérateurs Bernard Multon, Olivier Gergaud, Hamid Ben Ahmed, Xavier Roboam, Stéphan Astier, Brayima Dakyo, Cristian Nikita -24 2 2012)

Les fondations d’un volume de 600 m3 constituées de béton et de fer à béton sont démantelées au brise-béton, le béton broyé pour recyclage et les ferrailles recyclées dans des fonderies de deuxième fusion. La faible valeur de ces éléments pondéreux grevés par les prix de transport ne peut couvrir les coûts du démantèlement et de la réhabilitation du site notamment d’obturation de la fouille à l’aide de matériau meuble en respectant les contraintes liées à la protection des eaux souterraines.


5 Synthèse de la valorisation des sous-produits d'une éolienne en 2020


1-Valorisation brute du béton du mât et des fondations : recettes 0 euros

Il n'y a pas de filière de valorisation du béton avec des coûts de transport des pondéreux à 0,70 € la tonne-kilomètre. La seule possibilité économiquement raisonnable en dehors du stockage en remblais en carrière serait d’intégrer l’obligation d’utiliser systématiquement des matériaux recyclés de deuxième génération pour les travaux publics dans les cahiers des charges des appels d'offre.

2- Valorisation brute des ferrailles: recettes 28 600 euros

Les fonderies de seconde fusion (fonte ou acier) en France sont dispersées et s’approvisionnent sur le marché de seconde main ; les fonderies électriques plus souples d’utilisation, se trouvent concentrées en Italie du Nord et en Espagne. Le prix d'achat de ces ferrailles par les fondeurs varie de 110 € à 400 €/tonne. Leur prix de transport est de 0,70 €/tonne-kilomètre. Il n'est pas difficile de comprendre que le transport pénalise le produit de la vente. Néanmoins, en acceptant la présence d'un fondeur à proximité on peut calculer le produit de la vente des aciers et fontes provenant de l'ensemble nacelle, mat et socle sur la base des prix 2020 :

260 tonnes par éolienne à 110 euros ht la tonne

3- Valorisation brute des turbines : recettes 17 300 euros

La partie des turbines et le câblage représente en gros 70 tonnes. Il faut les désosser et séparer les parties aimants, cage, bobinage, engrenage et armatures métalliques.

Source : https://cpdp.debatpublic.fr/cpdp-eolienmer-pdlt/quelles-sont-caracteristiques-techniques-eoliennes-envisagees.html#:~:text=La%20longueur%20approximative%20des%20c%C3%A2bles,d'environ%206%20400%20kg.

Le cuivre (6,4 tonnes) peut être revendu sur les marchés 2,70 €/kg, car il doit être retraité soit 17 300 €. C'est le seul revenu admissible du recyclage.

La partie aimants, lorsqu'il ne s'agit pas de bobines est constituée d'aimants qui peuvent contenir des terres rares de la série des lanthanides. On ne dispose pas de solution de recyclage efficace à ce jour tant que la filière grenobloise n'est pas opérationnelle [6].

4- Valorisation brute des fluides : recette 0 euros

Les fluides comprennent les huiles (500 à 1000 litres), les produits réfrigérants et les esters (remplaçants du PCB) dans les armoires électriques ; les coûts de retraitement pour faciliter le recyclage sont à peine couverts par les prix de revente des produits de deuxième génération qui représentent 80 % des tonnages, 20 % allant vers des centres d’incinération agréées et ce avec des aides de l’ADEME à la collecte par des sociétés agréées et au traitement. Les recettes escomptées sur ce poste sont donc marginales compte tenu des tonnages en jeu

5- Valorisation des pales : recettes 0 euros

Les pales (18 tonnes par éolienne) peuvent être mises en décharge (avec un coût) ou incinérées en cimenteries comme combustible de fours (CSR : Combustible secondaire de Récupération- rapport 2008 de l‘association RECORD). La nécessité pour les cimentiers de les broyer, de les faire passer par des silos d'homogénéisation et de mettre en place des traitement complexes des effluents gazeux (fumées) ne les encourage pas à acheter ce comburant qui coûtera plus cher que d’autres comburants CSR pour lesquels les filières sont déjà en place(huiles usées, pneus, résidus de broyage automobile RBA), eu égard aux coûts de transport, traitement, stockage avant utilisation.




6 Conséquences sur le marché du démantèlement des éoliennes terrestres

De ces quelques données factuelles, et de l’aveu même des industriels (présentation de Netwind de 2017), il ressort que le marché de démantèlement des éoliennes ne dispose aujourd’hui ni des filières opérationnelles de recyclage ni des moyens industriels pour répondre à une demande dispersée dans le temps et dans l’espace. Il est clair qu’en l’état des prix de valorisation matières (qui varient très rapidement dans le temps de 100 à 420 €/t pour les ferrailles entre 2002 et 2009) ou énergie, ceux-ci ne couvriront qu’une très faible part des coûts de démantèlement et de stockage des déchets générés ; le stockage contribuera par ailleurs à l’artificialisation des territoires ruraux et le prix d’achat des métaux de deuxième génération ne couvrira au mieux que 200 à 300 km de transport.

La conséquence en est une sous-estimation significative des coûts de démantèlement et des garanties financières associées.

La prudence veut que l’on retienne, en l’état des connaissances et des marchés, des solutions de démantèlement sécuritaires mais plus coûteuses, au moins durant les premières années d’émergence du marché. Il s’avère par ailleurs urgent de développer des programmes de recherches et pilotes industriels à charge entière des syndicats professionnels de l’énergie éolienne déjà largement subventionnés (et non des contribuables) portant sur deux points principaux : recyclage et valorisation des pales, démembrement des turbines visant à valoriser leurs composants, notamment les aimants permanents.



7 Évaluation du coût du démantèlement des éoliennes terrestres

Différents professionnels ou organismes se sont penchés sur l‘évaluation des coûts de démantèlement des éoliennes terrestres ; les éléments de coûts fournis par les professionnels de l‘éolien de concert avec l’ADEME sont en effet, notoirement sous-estimés en utilisant des arguments qui sont en contradiction avec l’analyse qui a été faite dans les paragraphes précédents.

Afin d’éclaircir le débat, les évaluations qui sont fournis ci-dessous tenteront de préciser le périmètre et les conditions du démantèlement pris en compte ramenés au MW installé. En effet, Le poste de la déconstruction des fondations pèse d’un poids important dans l‘évaluation des coûts globaux.

En 2008 Saint Pierre SAS de Montpellier, entreprise de déconstruction a établi un devis pour l‘association Vent de Colère qui correspond à la démolition d’une éolienne de 3MW pour 900 000 € HT, hors démolition des socles en béton, soit 300 000 € HT/MW. La ferraille récupérable reste à disposition. La durée du chantier est de 6 semaines avec une grue de 700 tonnes et 2 grues de 50 tonnes, une presse cisaille avec une équipe de 5 personnes.

En mars 2014, la société de déconstruction Cardem (groupe Vinci) a établi un devis pour démolition à l‘explosif d’une éolienne E10 ayant brûle pour le comte de NORDEX, à l‘exclusion des fondations mais y compris évacuation et le traitement des matériaux de démolition pour 425 280,65 € HT avec une déduction de

80 462,50 € HT de revente de matériaux € HT, soit un coût final de 344 815,15 € HT pour 2,5 MW et 138 000 € HT /MW. La durée du chantier est estimée à 7 semaines. L‘abattage à l’explosif est difficilement envisageable pour des ouvrages en bonne état de marche compte tenu des risques de contamination des sols et des eaux. Soulignons que la démolition à l’explosif ne peut s’appliquer qu’à des éoliennes avec un fut en béton.

Nos voisins allemands, nettement plus prudents, décrètent, eux, (décision du 4/11/2015 en Rhénanie du Nord-Westphalie) l’obligation d’une provision minimale de 6,5 % du prix total de l’installation, soit 715 000 € pour une machine Enercon E126 de 7,6 MW valant 11 millions d’euros (@rioujeanpierre), soit 94 000 €/MW que l‘on suppose être HT et hors démolition des fondations.

AD3R (Association pour le démantèlement, le recyclage, le reconditionnement et la revente d'éolienne) réunit sept sociétés dont Giron père et fils recyclage à Reims, G Bruhat à Vitry-le-François et le chef de file, Netwind, structure installée à l'espace Becquerel à Chalons-Sur-Marne ; AD3R réfléchit à un site pilote de démantèlement d’éolienne. La société de démantèlement et de récupération de ferrailles G Bruhat consultée par téléphone le 7 12 2020, évalue le coût moyen de démantèlement d’une éolienne à 120 000 € HT dont 20 000 € pour le fut sur la base de la conduite de 4 chantiers d’une durée unitaire de 4 semaines. Les ferrailles sont négociées actuellement sur la base de 120 € Ht/t et la seule voie d’élimination des pales reste, à ce jour la mise en stockage réglementé. A l’heure actuelle, le marché se heurte à l’appel de main d’œuvre étrangère pour parvenir à rentrer dans l‘épure des garanties financières qui devraient être révisées et portées à 80 000 €. Ces chantiers méritent des conditions de sécurité particulières pour la protection du personnel.

Dans son audition sous serment du 79 mai 2019 Monsieur Grandidier, président de Valorem qui gère 150 à 170 mats en France, devant la Commission Auber (http://www.assemblee-nationale.fr/15/cr-cetransene/18-19/c1819023.asp ) concluant entre 50 et 75000 euros par MW, soit pour une éolienne de 2,3 MW un coût compris entre 115 k€ et 173 k€.

« J’en arrive au socle en béton des éoliennes. Il est possible de retirer intégralement ces fondations. Nous y avons procédé pour une machine. L’opération est certes plus coûteuse qu’un retrait partiel. Cela étant, le démantèlement d’un parc éolien coûte 50 000 à 75 000 euros par MW, soit 3 % à 5 % du coût de construction » ( M. Grandidier )

Il n’apparaît pas clairement si le démantèlement des fondations est pris en compte et dans quelles conditions, notamment pour l‘obturation de la fouille ni si l‘estimation tient compte de la TVA.

En mars 2019, nous avons été amenés à évaluer le coût de démantèlement d’une éolienne de 2 MW à 290 000 € HT soit 145 000 € HT/MW, y compris arasement des fondations sur 0,80 m arrondis à 150 000 €/MW.


A titre d’exemple l’évaluation du coût HT du démantèlement d’une éolienne de 2 MW localisée en Haute-Marne est détaillé ci-après ; il intègre la destruction des fondations sur 0,80 m, le stockage des pales et des organes de liaison en centre agréé après tri:

Tableau des frais directs

Soit un total de remise en état 293 243,75 € HT, valeur 2019 dont il faut retrancher

la valeur de revente des acier et fonte pour 260 t à 110 €, soit 28 600 €

Soit un montant de 264 643,75 HT


Soit pour un total de prix de revient (qui ne sera pas facturé à ce prix par le prestataire) de 270 000 € HT et un prix de vente au propriétaire de l'éolienne 320 000 € HT.


Le prix de vente de cette prestation abouti au total HT de 322 578 € arrondis à 320 000 € en base 2019 sur la base des hypothèses prises pour son élaboration dans le département de la Haute-Marne.

Les tarifs vont varier à un instant donné sur les possibilités qu'offrent le voisinage géographique en terme de retraitement et de l'éventuelle concurrence présente. Présence de filière, évolution des contraintes légales et environnementales, coûts de transport et concurrence sont donc les paramètres de cette équation financière.

On doit considérer les résultats de ces approches comme assez dispersées dans un rapport de 1 à 6, les bases d’évaluation n’étant comparables ni dans l'espace géographique, ni dans le temps.


Les coûts de démantèlement des aérogénérateurs comprennent :

-les coûts de déconstruction qui intègrent l‘immobilisation de l‘équipe et du matériel (engins de chantier détaillés plus haut et base vie) que l‘on peut apprécier à 4 à 5 semaines ;

-les coûts associés au transport, au tri-recyclage, valorisation énergie ou matière, le stockage des rebuts des produits de déconstruction et qui sont détaillés ci-après.


Ces coûts ne pourront évoluer qu’à la hausse compte tenu d’une exigence sociétale et réglementaire toujours plus contraignante, notamment au niveau du recyclage et de la raréfaction des centres de stockage de déchets et de l‘accroissement des taxes environnement. Cette appréciation est confirmée par l‘évolution du marché de la déconstruction de ces deux dernières décennies.

On reste loin des garanties demandées par l’État (50 000 euros) par éolienne lors de l'autorisation d'exploiter dans l'arrêté de 2011.

L‘évaluation des coûts de démantèlement d'une éolienne terrestre de 2 MW dépendent pour une part significative de la déconstruction des fondations et de son comblement de matériaux de même nature que les terrains environnants, comme déjà souligné. Ces éléments ne prennent pas en compte la réaffectation au prorata du nombre d'éoliennes des frais de remise en état des parkings, aires de maintenance, des routes d'accès et des postes de raccordement au réseau électrique pour le champ d’éoliennes considéré.


8 L'encadrement du démantèlement


En principe, les travaux liés à un ICPE doivent être encadrés par un maître d’œuvre, un contrôle hygiène et sécurité type Socotec ou Veritas afin d’assurer :


-L‘élaboration du dossier de déclaration en Préfecture.

- La maîtrise d’œuvre et la conduite du démantèlement.

- La production du plan de recollement en fin de travaux.

- La coordination de l'hygiène et de la sécurité.

- La vérification de l'état des lieux comme par exemple l'absence de pollution des sols et des nappes.


Cela représente un coût d'un montant voisin de 10 % du coût de la démolition concernée.



9 Récapitulatif de l'état financier


Le tableau ci-après précise les coûts annuels HT associés au démantèlement des éoliennes y compris fondations sur 0,80 m pour 150 000 €HT/MW, les gains liés à la valorisation matière ou énergie étant pris en compte en déduction mais avec un manque de maturité du marché, une forte pression des coûts de transport et de coûts matière déprimés liés à a crise actuelle.

Ces coûts ne pourront évoluer qu’à la hausse compte tenu d’une exigence réglementaire toujours plus contraignante, notamment au niveau du recyclage et de la raréfaction des centres de stockage de déchets, comme déjà souligné, ce qui viendra contrebalancer les effets de séries liés à la maturité du marché.

A ces frais il convient d’ajouter les coûts :

-associés aux frais généraux de l’entreprise et de garanties bancaires

-de maîtrise d’œuvre et de rapport de recollement dû à l‘administration

-de contrôle et suivi HSE

-de constat d’huissier avant et après travaux

-liés à des aléas et imprévus (transport, évolution réglementaire plus contraignante, évolution des contraintes HSE…)

pour une charge complémentaire que l’on peut estimer à 10 % ainsi que la TVA (Les travaux de démolition relèvent du taux normal dans les autres cas, notamment en cas de démolition totale, que celle-ci soit pure et simple ou suivie d'une reconstruction, CG des Impôts)


Il ressort de cette analyse que le coût de démantèlement d'une éolienne terrestre de 2 MW dépend pour une part significative de la démolition des fondations, de l'excavation et de son comblement de matériaux de même nature que les terrains environnants. Cette approche intègre la réaffectation des frais de remise en état des aires de maintenance, des routes d'accès, pour le champ d’éoliennes considéré.


Approche des marchés de démantèlement des parcs en place entre 2021 et 2037 à venir

Sur la base des parcs raccordés annuellement indiqués au chapitre 1 présenté ci-dessus et d’une évaluation unitaire de 150 000 € HT/MW avec les réserves exprimées ci-dessus, le marché du démantèlement des éoliennes actuellement raccordées est résumé ci-après :

Le montant du coût de démantèlement des 8000 éoliennes en production en 2020 (à partir des années 2000) à démonter avant 2040 ressort à 2,4 milliards d'euros HT sans les coûts et charges annexes partagés du parc éolien sur la base de 150 000 €/MW.

Les sociétés de parc déposent en garanties 20% de cette charge [8], ce qui signifie que 80 % de la dépense reviendra aux communes ou aux propriétaires des terrains et, disons-le, à l’État soit 1,6 milliard d'euros auxquels on ajoutera les coût et charges annexes (frais divers, chemins d'accès, parkings et postes de raccordement) si le groupe financier auquel le parc appartient n'y subvient pas.



10 Synthèse et Conclusions


Le démantèlement des éoliennes constitue un nouveau défi lié à une structure de production industrielle bien particulière auquel nous ne sommes pas préparés et, qui au-delà des messages qui sont délivrés, présente de nombreuses difficultés avec une empreinte environnementale qui qui est loin d’être neutre. Il est urgent que les professionnels prennent à leur charge les recherches nécessaires au développement et à la maîtrise de cette filière industrielle, en se rapprochant si nécessaire de l‘industrie aéronautique et nautique ainsi que du syndicat de la plasturgie pour ce qui concerne le traitement des pales.

Les exigences sociétales d’une part, l’accroissement de la pression réglementaire qui en est la conséquence d’autre part, conduiront à un accroissement des coûts déjà notoirement sous-estimés, et ce d’autant que des mesures de protection des travailleurs et de l'environnement pourraient apparaître au fil du temps et de l‘expérience.

A défaut, un nouveau type de friche industrielle pourrait voir le jour, diffuse dans l‘espace et destructrice de nos paysages. Un nouveau type de centre de stockage verra également le jour nécessairement eu égard aux évolutions environnementales. Ces nouveaux centres feront l'objet de nouvelles taxes au poids et au volume afin de favoriser les futures filières de recyclage « propre ».

Enfin, on peut considérer à ce jour les frais de démantèlement sous-estimés en raison des orientations légales que vont prendre la destruction des socles en béton ferraillé. Les nouveaux textes prônent son enlèvement total alors que jusqu'à présent on tolérait, en plaine, l'arasement du socle à la profondeur de 0,80 mètre.

Les chiffres adoptés dans notre exemple de la page 19 montrent que le coût de l'arasement à 0,80 mètre représente 40 % du prix de revient du démantèlement (122 500 € pour un total de 293 235 €. Avec la prise en compte d'un enlèvement total du socle, disons sur 5 mètres, on atteindrait un prix supplémentaire de 200 à 400 000 € HT selon les effets quantitatifs du volume de béton sur les coûts. On passerait alors de ces 40 % actuels à un pourcentage pouvant atteindre 65 %.



ANNEXE


LE DEMANTELEMENT EN ALLEMAGNE


source : https://www.bild.de/regional/bremen/bremen-aktuell/rueckbau-in-der-nordsee-aelteste-windkraftanlagen-werden-abgebaut-70697528.bild.html

Nos voisins allemands ayant, disons, une dizaine d'années d'avance en matière de démantèlement, nous avons tenté d'en savoir plus. Il ressort peu d'informations fiables et officielles sur l'existence de filières adaptées.


En Allemagne les coûts de démantèlement d'une éolienne sont réputés représenter entre 2 et 10% des coûts d'investissement.

Pour 2 %, on détruit l'éolienne à tour en béton et son socle à l'explosif. Les matériaux sont exportés vers des pays d'accueil improbables à condition d'être proche d'un port.

Les plus anciennes éoliennes de la mer du Nord sont démontées : De nouvelles opportunités d'affaires :


Brême / Hambourg - Il y a plus de 4500 éoliennes en mer du Nord, et au cours de la transition énergétique, il y en a plus chaque année. Mais maintenant, les plus anciennes éoliennes y sont démantelées. La raison: ils ont atteint la fin de leur vie.

22 éoliennes devront être retirées de la mer du Nord cette année 2020, comme annoncé par l'Institut de recherche économique de Hambourg HWWI. En 2023, il y aura 123 turbines et en 2030 plus de 1000 centrales éoliennes auront atteint la fin de leur durée de vie. C'est le résultat d'études menées par le HWWI et d'autres institutions qui se sont réunies dans un projet international commun.

En raison des conditions météorologiques difficiles en mer et de l'entretien coûteux, la durabilité technique des éoliennes offshore est estimée à seulement 20 à 25 ans, soit cinq à dix ans plus courte que sur terre. Après cela, les systèmes seront soit entièrement rénovés et renforcés (repowering), soit complètement démantelés et éliminés.

Les centrales éoliennes offshore allemandes ne sont pas affectées dans un premier temps car les centrales les plus anciennes n'ont qu'une bonne dizaine d'années. Mais il existe des centrales éoliennes plus anciennes en mer du Nord, par exemple en Scandinavie, aux Pays-Bas et en Grande-Bretagne.

L'industrie éolienne connaît le même développement qu'avant la production de pétrole et de gaz, qui doit démanteler des centaines de plates-formes de production en mer du Nord après l'épuisement des champs. Il existe déjà de nombreuses entreprises hautement spécialisées pour cela; c'est une opération d'environ un milliard de dollars.

La même chose pourrait arriver dans l'industrie éolienne. Au plus tard, lorsque le nombre de systèmes obsolètes augmentera, la démolition deviendra également une activité rentable pour les entreprises et les sites spécialisés. «Nous avons besoin de bons concepts de démantèlement pour être économiquement et écologiquement efficaces et donc aussi travailler durablement», a déclaré Silke Eckardt, professeur pour l'approvisionnement en énergie durable et l'efficacité des ressources à l'Université de Brême.

Les ports sont également porteurs de nouvelles opportunités. "L'Allemagne du Nord en particulier peut créer des points de contact importants pour les activités futures dans ce domaine avec ses ports maritimes", a déclaré Isabel Sünner de HWWI.

En plus des goulots d'étranglement infra-structurels, il existe cependant un manque prévisible de personnel qualifié pour accompagner le processus de démantèlement. "Si, cependant, les ports et les industries en aval s'adaptent rapidement aux défis à venir, un nouveau domaine d'activité apparaîtra pour les sites du nord de l'Allemagne."


[1] La garantie financière d'origine de 50 000 euros (par éolienne) a été portée à 65 000 euros en 2018 puis redéfinie par l'arrêté du 22 juin 2020 qui en détermine les modalités de calcul dans son annexe II et qui doit être réactualisée tous les cinq ans.


[2] Le même arrêté du 22 juin 2020 en précise l'avenir, c'est à dire les conditions de conduite des opérations de démantèlement.


[3] Par exemple, une Gamesa G80 de 2 MW pèse 127 à 283 tonnes pour le mât, 108 tonnes pour le rotor et a nacelle et sans les pales. Source : https://www.batiproduits.com/fiche/produits/eolienne-de-2-mw-a-pas-variable-p69095973.html Pour une Vestas V90, chaque pale de 45 mètres pèse 6,5 tonnes soit 20 tonnes supplémentaires au total par éolienne.


[4] L'unité de mesure des coûts de transport des pondéreux est le km-tonne, les devis utilisant cette unité. Le montant de 50 km-tonne définit le transport soit d'une tonne de pondéreux sur 50 km, soit le transport de 50 tonnes sur 1 km. Cette unité concerne le transport uniquement et pas les opérations de chargement-déchargement qui peuvent, dans certains cas, s'avérer coûteuses.


[5] Dans sa présentation du 16 octobre 2017 Netwind reconnaît l’absence de structuration de ce marché de la démolition des éoliennes et propose la mise en place d’un financement public pour la création d’une plate-forme régionale, ignorant totalement les capacités de l’usine pilote de l’ENSG de Nancy (« Étude d’une filière D3 R – éoliennes terrestres » 16 10 2017, présentation de Netwind avec projet de création d’une plate forme de recyclage, recherche de financement et d’un opérateur en liaison avec le centre de recherche GRESPI - Groupede Recherche En Sciences Pour l’Ingénieurdel’université de Reims fédérant des recherches dans les domaines de la mécanique, de la thermique, de la biomécanique et de l’ingénierie santé, du génie des matériaux et du génie des procédés- Projet D3R de la DREAL région Grand Est, http://www.grand-est.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/6_filiere_d3r.pdf).


[6] Les lanthanides: un recyclage polluant et peu rentable https://www.tresor.economie.gouv.fr/Articles/2019/06/04/recyclage-des-terres-rares-au-japon-le-potentiel-des-mines-urbaines


https://www.tresor.economie.gouv.fr/Articles/2019/06/04/recyclage-des-terres-rares-au-japon-le-potentiel-des-mines-urbaines : Solvay a renoncé au recyclage des terres rares en 2011 (https://www.usinenouvelle.com/article/solvay-renonce-au-recyclage-des-terres-rares.N375935 .


[7] Le bénéfice du prestataire a été fixé arbitrairement au minimum de 20 %. On comprend que les aléas de ce type de chantier et la nature des pratiques commerciales du métier de récupérateur-démolisseur ne peuvent que faire grimper les prix de vente effectifs sur la base de pourcentages plus élevés.


[8] Une garantie de 65 000 € par éolienne pour un coût de démantèlement de 300 000 € soit 21,6 % arrondi à 20 %.




J L Rémouit et Jacques Ricour pour Énergie Vérité

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