©Enedis
Si l'installation de panneaux photovoltaïques connait un essor très important en France, celle d'éoliennes « domestiques » correspond à des cas isolés. Si bien que le « petit éolien » reste très peu connu. Que faut-il savoir à son sujet ?
Qu'appelle-t-on une éolienne « domestique » ?
Une éolienne est généralement dite « domestique » dès lors qu'elle est installée dans un cadre privé, situation dans laquelle l'électricité est généralement autoconsommée.
En théorie, les petites éoliennes installées par des particuliers ou sur des installations agricoles peuvent être raccordées au réseau afin de revendre l’électricité produite ou alimenter directement des bâtiments ou répondre à des besoins (pomper de l'eau par exemple), sans connexion au réseau électrique.
Puissances et dimensions
Les éoliennes domestiques fonctionnent selon le même principe général que le grand « éolien » (modèles de plusieurs mégawatts de puissance), à savoir en convertissant l’énergie du vent en énergie mécanique qui est elle-même transformée en courant électrique. Toutefois, elles se caractérisent sans surprise par des puissances et des tailles bien plus faibles que les éoliennes des grands parcs.
L'Ademe distingue ainsi(1) :
- le « micro-éolien » pour désigner les éoliennes de moins de 1 kW de puissance ;
- le « petit éolien » (machines entre 1 et 36 kW, avec des hauteurs de mât inférieures à 35 mètres) ;
- le « moyen éolien » (machines entre 36 et 250 kW) qui n'est pas toujours considéré comme de l'éolien « domestique » en raison de puissances importantes.
Selon EDF, la puissance moyenne d'une installation de petit éolien (aussi qualifié d'éolien « individuel » par l'énergéticien) est de 5 kW, pour une hauteur de mât de 10 à 12 m(2).
La production des petites éoliennes varient selon de nombreux critères, à commencer par la puissance et la régularité du vent sur le site choisi (les facteurs de charge des éoliennes domestiques sont réduits par rapport aux grandes éoliennes qui vont capter des vents plus forts en hauteur). Une éolienne de 5 kW peut raisonnablement produire autour de 6 000 kWh(3), soit approximativement l’équivalent de la consommation électrique annuelle d’un ménage français, d’où son appellation commune d’« éolienne domestique ».
Axe horizontal ou vertical
Il existe deux catégories de petites éoliennes, classées suivant l’orientation de l’axe de leurs pales :
- l’éolienne « traditionnelle » à axe horizontal, la plus courante, qui est particulièrement bien adaptée à une utilisation rurale, où la direction et la puissance du vent sont prévisibles ;
- l'éolienne à axe vertical (de type « Darrieus », voir visuel ci-dessous) où une roue tourne comme une girouette autour de son axe. Elle est plus adaptée pour une utilisation urbaine (plus compacte, moins bruyante, etc.), permet de capter des vents faibles et fonctionne indépendamment de la direction du vent. Elle peut être intégrée au bâti et repose sur de petits mâts.
Quelles sont les conditions pour installer une éolienne chez soi ?
Avant toute installation, il est nécessaire de vérifier que le site visé pour l'installation d'une éolienne bénéficie d'un espace dégagé et de conditions de vent minimales (au moins 10 à 15 km/h généralement). Des données peuvent être captées en amont (avec un mât et un anémomètre) pour mesurer le potentiel d'un site.
Une éolienne domestique peut être posée sur un mât (comme les grandes éoliennes) ou sur pignon (avec des contraintes plus importantes : moindre rendement, pression sur la structure, bruit, etc.).
Démarche d'autorisation
La démarche d'autorisation diffère ensuite selon la taille de l'éolienne(4) :
- une éolienne de moins de 12 mètres (mât + nacelle) peut être implantée sans autorisation préalable, ni permis de construire, avec une simple déclaration préalable en mairie ;
- pour une éolienne de plus de 12 mètres, un permis de construire est nécessaire.
Une distance minimale doit être respectée par rapport à la limite séparative du voisinage. Cette distance doit être égale à la moitié de la hauteur de l'éolienne, avec un minimum de 3 mètres. L'installation d'une éolienne domestique peut par ailleurs être interdite dans certaines zones (par exemple celles entourant des immeubles ou sites inscrits au titre de monuments historiques, dans un rayon de 500 mètres).
Auto-construction d'éoliennes
À défaut d'avoir de nombreux acteurs proposant des éoliennes domestiques, il existe des structures regroupant des particuliers qui auto-construisent leurs éoliennes (avec des puissances généralement inférieures à 1 kW), à l'image du réseau Tripalium en France(5).
À quel prix ? Est-ce rentable ?
Le prix d'une éolienne domestique varie très fortement selon les caractéristiques de l'installation : de l'ordre de quelques milliers d'euros à plusieurs dizaines de milliers d'euros dans la plupart des cas et selon les modèles. Le retour sur investissement lié à l'installation d'une éolienne est plus long que pour des installations solaires photovoltaïques (avec un investissement de départ plus important)(6).
Selon Effy, « l'installation d'une éolienne d’une puissance de 5 kW représente en moyenne un investissement de 30 000 € contre 50 000 € pour une installation de 10 kW. Ce prix dépend aussi de la technologie employée par l’éolienne. Ainsi, avec des revenus générés par la revente de l’électricité produite n’excédant pas 1 000 € par an, votre équipement met plusieurs décennies à être amorti, ce qui n’est pas rentable du tout pour un particulier »(6).
Un constat partagé par le réseau Tripalium, avec une nuance toutefois(7) : « aujourd’hui, il est strictement impossible de gagner de l’argent avec une petite éolienne. Dans le cas d’un site isolé, avec des batteries, l’éolienne peut s’avérer rentable dans la mesure où elle se substitue à des solutions plus onéreuses : raccordement réseau, groupe électrogène... Mais en raccordant l’éolienne au réseau, les tarifs d’achat du kWh sont tellement bas que l’on ne parvient pas à amortir les coûts d’installation ».
Constat de l'Ademe
« Dans les conditions techniques et économiques actuelles, le petit éolien ne se justifie généralement pas en milieu urbain », considère l'Ademe. L'éolien domestique ne bénéficie en effet pas d'un tarif d'achat spécifique ou ne fait pas l'objet d'un crédit d'impôt. En outre, le vent est jugé « en milieu urbain et péri-urbain, en général trop faible ou trop turbulent pour une exploitation rentable ».
La situation est différente à la campagne : « le petit éolien peut répondre à une demande dans le milieu rural ou en zones non connectées au réseau, en particulier en autoconsommation dans les exploitations agricoles », avec une meilleure ressource en vent, juge l'Ademe(8).
Combien compte-t-on d'installations en France ?
Des données sont disponibles pour les petites éoliennes connectées au réseau électrique.
En France, Enedis fait ainsi état de 962 388 installations de production directement connectées à son réseau, toutes filières confondues, à la fin du 2e trimestre 2024(9). Les installations photovoltaïques constituent près de 99,25% de ce total (955 140 sites), contre seulement 0,23% pour l'éolien (avec 2 178 sites).
En puissance cumulée, le solaire et l'éolien font toutefois quasiment jeu égal (avec respectivement 19,2 GW et 18,8 GW raccordés au réseau d'Enedis à fin juin 2024). En se limitant aux installations de puissance égale ou inférieure à 36 kW, Enedis répertorie 902 470 installations photovoltaïques (3,9 GW de puissance cumulée) et 190 installations éoliennes (2 MW) raccordées à son réseau, à la fin du 2e trimestre 2024.
Ailleurs dans le monde
Aux États-Unis, les installations de moins de 100 kW sont généralement considérées comme appartenant au « petit éolien ». Sur son site internet, le Department of Energy(7) souligne l'intérêt d'avoir une installation éolienne connectée au réseau électrique sous 3 conditions :
- « vous vivez dans une région où la vitesse moyenne annuelle du vent est d’au moins 9 miles par heure (4 mètres par seconde) ;
- l’électricité fournie par le service public est chère dans votre région (environ 10 cents par kilowattheure) ;
- les exigences du service public pour connecter votre système à son réseau ne sont pas excessivement coûteuses et la capacité pour intégrer votre système est suffisante. »
Selon la vitesse moyenne du vent dans la région d'implantation, une éolienne d'une puissance de 5 à 15 kW est jugée nécessaire pour répondre aux besoins électriques moyens d'une maison américaine (consommant environ 877 kWh par mois).
