Éolienne domestique : installation, rentabilité & coûts 2024
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Déjà bien répandue en France à l'échelle industrielle, l'éolienne peut aussi tout à fait être utilisée à des fins domestiques. L'éolienne domestique fait aujourd'hui partie des solutions pour produire et consommer sa propre énergie renouvelable. Ce type d'éolienne est généralement plus petit, et conçu pour s'adapter aux besoins des particuliers, des entreprises et des bâtiments publics. Tout savoir sur l'installation, les prix et les réglementations applicables à l'éolienne domestique.
Éolienne domestique : qu'est-ce que c'est ?
Une éolienne domestique, aussi appelée petit éolien individuel, est une installation éolienne de taille réduite, avec une puissance qui va généralement de 1 kW à 36 kW. La majorité des petits éoliens sur le marché sont de 3kw (3000w), 6kw (6000w), 10kw (10000w) ou 20kw (20000w).
L'éolienne domestique a le même principe de fonctionnement qu'une éolienne classique, c'est-à-dire qu'elle produit de l'énergie à l'aide de la puissance du vent. On distingue toutefois plusieurs types d'éoliens domestiques, avec chacun ses spécificités.
| Type d'éolienne | Éolienne verticale | Éolienne horizontale |
|---|---|---|
| Type de vents | Tous types de vents | Vent régulier et sans turbulences |
| Rendement | Rendement faible | Rendement élevé |
| Bruit | Peu bruyant | Plutôt bruyant |
| Type d'utilisation | Autoconsommation et système d’appoint | Autoconsommation et revente |
Les éoliennes verticales
L'éolienne à axe vertical tourne autour d'une tige positionnée verticalement, comme son nom l'indique. En fait, comme les moulins à vent, elle utilise la traînée du vent pour produire de l'énergie. En raison de son mode de fonctionnement, elle a pour particularité de pouvoir capter des vents faibles et produire de l'énergie même avec une vitesse de vents réduite. En revanche, elle produit généralement moins d'électricité qu'une éolienne horizontale.
Elle est par ailleurs beaucoup moins courante que les éoliennes à axe horizontal, mais est pratique en milieu urbain, comme elle fait moins de bruit. Ce type d'éolienne est aussi adapté aux bâtiments, car son installation demande moins d'espace. ll est possible de trouver des kits éoliens verticaux de 220v chez différents fabricants et même en ligne.
Les éoliennes horizontales
Les éoliennes horizontales sont les plus fréquemment utilisées. Ce sont généralement celles que l'on voit au bord des routes. Elles captent le vent grâce à des pales assemblées sous forme d'hélice. Leur mode de fonctionnement est assez simple : la force des hélices en rotation permet d'actionner un générateur qui est situé sur le haut de l'éolienne afin de produire l'énergie.
Ainsi, le rendement énergétique de l'éolienne varie en fonction de l'intensité du vent. Cette éolienne est indiquée dans des endroits où il y a du vent régulier et sans turbulences. Malgré cela, c'est le modèle le plus performant du marché. Son inconvénient majeur en revanche : son prix plus élevé que celui des éoliennes verticales.
Les éoliennes de toit
Les éoliennes de toit sont apparues plus récemment. Ce sont des éoliennes de petite taille et beaucoup plus légères spécialement conçues pour des usages particuliers, et pouvant être installées sur le toit ou sur une terrasse (comme l'indique le nom). L'éolienne de toit peut être verticale ou horizontale, selon le modèle.
On distingue, par exemple, le modèle horizontal WT-6500, composé de 12 pales pour un poids total de 77 kilos. Dans la catégorie des éoliennes de toit verticales, on peut citer les modèles Apple Wind, disponibles en différentes tailles comprises entre 1,5 et 15 mètres.
Les éoliennes de toit ont un avenir prometteur. Elles ont notamment le potentiel de remplacer les installations photovoltaïques. Mais, aujourd'hui, ce n'est malheureusement pas encore un investissement rentable, au vu de leurs tarifs élevés et de leur faible rendement.
À quel rendement énergétique s’attendre en installant une éolienne domestique ?
Les performances d'une éolienne se déterminent par leur rendement énergétique, qui représente le rapport entre l'énergie nécessaire pour son fonctionnement et l'énergie qu'elle produit. Pour faire simple, une éolienne domestique peut généralement produire entre 100 W et 20 kW d'énergie, mais son rendement dépend en pratique de nombreux facteurs, comme la puissance, la dimension des pales, la hauteur du mât, etc. Par exemple :
- Avec des hélices de 1 mètre de diamètre, l'éolienne domestique pourra produire entre 0,4 et 0,6 kW/jour, soit une production suffisante pour alimenter une caravane ;
- Avec des hélices de 5 mètres de diamètre, l'éolienne domestique pourra produire entre 10 et 15 kW/jour, soit une quantité d'énergie suffisante pour alimenter une résidence principale.
Quelle est la puissance nominale d'une éolienne ? La puissance nominale d'une éolienne correspond à l'énergie maximale qu'elle peut produire par unité de temps dans des conditions optimales de fonctionnement. Cette puissance est généralement exprimée en watts (W) ou en kilowatts (kW) et dépend de plusieurs facteurs, notamment le diamètre du rotor, le nombre et la forme des pâles, la masse de l'air, la force et la vitesse du vent, ainsi que le rendement mécanique et électrique de l'éolienne. Par exemple, une éolienne domestique d'1 kW atteindra sa puissance nominale lorsque le vent souffle à une vitesse permettant de produire 1 kWh d'électricité en une heure.
Évidemment, il faut aussi tenir compte des facteurs extérieurs comme les conditions météorologiques (la vitesse et la fréquence du vent dans la région) et les conditions géographiques (l'emplacement de l'éolienne). Il n'est pas conseillé d'installer des éoliennes si les conditions extérieures ne sont pas optimales, car celles-ci ont peu de chance d'être rentables.
Cela étant dit, il faut rappeler que dans le cadre d'une éolienne domestique, le but n'est pas de produire le maximum d'énergie renouvelable, mais plutôt d'obtenir un bon équilibre entre l'énergie produite et les besoins du foyer.
Pourquoi installer une éolienne domestique ?
Générer une énergie gratuite
L'intérêt principal d'une éolienne domestique est qu'elle permet de produire et consommer sa propre électricité - une électricité verte qui plus est. À savoir toutefois que l'autoproduction et l'autoconsommation via les éoliennes sont strictement réglementées. L'autoconsommation, notamment, est encadrée par l’ordonnance n° 2016-1019 qui a pour but de "faciliter le développement de l’autoconsommation et de définir notamment la notion d’autoconsommation collective".
Selon la puissance et les caractéristiques de l'installation, celle-ci peut couvrir l'ensemble des besoins énergétiques d'un foyer, ou en satisfaire une partie (dans ce cas, l'éolienne fonctionne en complément d'une autre énergie). Elle est particulièrement adaptée dans les milieux isolés où les habitants subissent des insuffisances énergétiques.
Baisser la facture d'électricité
Produire et consommer sa propre électricité, c'est être moins dépendant du réseau électrique. En effet, sur le marché de l'électricité, les prix du kWh sont assez élevés et surtout très volatiles. Depuis 2021 par exemple, les prix de l'énergie ont connu une hausse sans précédent, affectant tous les foyers en France et en Europe.
Avec l'éolienne, les particuliers ne subissent pas ces augmentations et peuvent considérablement réduire leurs factures.
Réduire son empreinte carbone
Un autre grand avantage de l'éolienne domestique est qu'elle permet d'alimenter ses appareils électriques et son chauffage avec une électricité renouvelable, car celle-ci est produite en utilisant la force du vent - une énergie entièrement gratuite et dont la production n'émet aucune pollution et aucun déchet.
Le plus de l'éolienne est qu'elle a un rendement plus élevé en hiver - indispensable pour soutenir les besoins en chauffage des ménages, contrairement aux panneaux solaires dont le rendement baisse en période hivernale en raison d'un niveau d'ensoleillement plus faible.
Comment installer une éolienne domestique ?
Il convient d'abord de préciser qu'une installation d'éoliennes doit être réalisée par un installateur professionnel, car il faut respecter plusieurs normes et réglementations. Il est également nécessaire de demander différentes autorisations, selon la taille de l'installation. Voici comment se déroule l'installation des éoliennes domestiques étape par étape :
1️⃣ Demander les autorisations nécessaires
Dans certains cas, une installation d'éoliennes domestiques nécessite une autorisation ou un permis de construire. Il y a deux cas de figure possibles :
- Lorsque l'éolienne fait moins de 12 mètres de hauteur (hauteur du mât = distance entre le sol et le haut de la nacelle), il n'est pas nécessaire de déclarer les travaux ni de demander un permis de construire. Même sans autorisation toutefois, le projet doit respecter toutes les dispositions réglementaires en termes d'implantation, d'utilisation des sols, de dimensions, etc. Il y a une exception lorsque l'installation est réalisée dans les sites classés ou en instance de classement, dans les sites patrimoniaux remarquables et dans les abords des monuments historiques. Dans ces cas-là, une déclaration préalable des travaux est obligatoire. Le non-respect des règles d'urbanisme est sujet à une amende d'au moins 1 200 € ;
- Lorsque l'éolienne fait plus de 12 mètres : si l'éolienne est comprise entre 12 m et 50 m, il est obligatoire de demander un permis de construire. Il faut en faire la demande en 4 exemplaires auprès de la mairie, et ce, peu importe l'usage des éoliennes. Ce n'est pas tout, une éolienne de plus de 12 m est considérée comme une installation classée pour la protection de l'environnement (ICPE). Il faut alors aussi effectuer une déclaration au titre des ICPE pour les éoliennes d'une puissance inférieure à 20 mégawatts, ou obtenir une autorisation au-delà.
Enfin, peu importe la hauteur de l'éolienne, si l'installation est réalisée sur un terrain qui avait une destination forestière, il faut également demander une autorisation de défrichement.
2️⃣ Choisir la zone d'implantation
Les éoliennes domestiques sont soumises à des règles strictes en matière d'implantation. Il y a, par exemple, des zones où l'installation d'une éolienne domestique est interdite, comme :
- Les zones protégées ;
- Les zones militaires ;
- Les immeubles classés ou inscrits au titre des monuments historiques et les zones de protection qui les entourent (dans un rayon de 500 m) ;
- Les zones où le plan local d'urbanisme (PLU) l'interdit.
Il y a par ailleurs des distances minimales à respecter par rapport à la limite de propriété pour les éoliennes de moins de 50 m. Il faut respecter une distance par rapport à la limite séparative du voisinage, égale à la moitié de sa hauteur, avec un minimum de 3 m. Concrètement, une éolienne de 20 m doit avoir une distance de 10 m de la limite parcellaire du terrain sur lequel elle est installée.
3️⃣ Raccorder au réseau électrique
Ceux qui décident de revendre une partie ou la totalité de l'énergie produite par leurs petites éoliennes doivent au préalable raccorder l'installation au réseau électrique public.
Avant 2016, il faut savoir que les producteurs d'énergie éolienne bénéficiaient de l'obligation d'achat. Cela signifie que les fournisseurs obligés - dont EDF et les entreprises locales de distribution (ELD) - avaient l'obligation de racheter leur production, sans condition d'implantation ni limite de puissance. La seule condition étant que l'installation soit raccordée aux réseaux publics de distribution. Mais, après 2016, cette obligation n'a plus cours. Il faut que le site soit en ZDE (zone de développement éolien) pour pouvoir conclure un contrat d'achat avec EDF.
Combien coûte l'installation d'une éolienne domestique ?
Facteurs influençant les coûts : puissance, hauteur, câblage
L'Ademe estime le prix d'une installation d'éoliennes domestiques entre 25 000 et 40 000 €. En pratique, il est toutefois difficile de chiffrer précisément le coût de cette installation, car elle varie selon différents critères, principalement :
- La puissance de l'installation : une éolienne d'une puissance de 4 à 5 kW coûte environ 25 000 €, contre 40 000 € ou plus pour une éolienne de 10 kW ;
- La hauteur des éoliennes ;
- Le câblage entre l'éolienne et le site à alimenter ;
- Le type d'éoliennes (axe vertical ou horizontal).
Le prix est aussi différent selon si l'on souhaite ou non revendre l'énergie produite. En effet, comme mentionné plus haut, pour revendre sa production, il est nécessaire de se raccorder au réseau public de distribution. Ce raccordement peut doubler, voire tripler le budget en fonction de la complexité des travaux et de la zone.
Étude du site et rentabilité
Pour calculer la rentabilité de l'éolienne domestique, il faut évidemment prendre en compte le prix de l'installation, mais aussi les économies réalisables qui permettraient de rentabiliser l'investissement. Malheureusement, aujourd'hui, ce type d'installation est encore très peu rentable, en raison des nombreux facteurs qui influencent son rendement. Avant d'envisager ce projet, il est important d'étudier :
- La configuration du terrain ;
- L'exposition au vent ;
- Le diamètre et le nombre de pales ;
- La puissance nominale de l'éolienne ;
- Et principalement la vitesse du vent, sachant que pour produire de l'électricité, la vitesse minimale du vent doit être de 3,5 m/s (12,6 km/h). Pour une production optimale, il faut au moins une vitesse de 10 m/s (36 km/h) à 17 m/s (61,2 km/h).
Selon l'Ademe, une maison individuelle récente consomme environ 8 500 kWh d'électricité par an. Cela signifie que pour couvrir les besoins électriques d'un logement, il faut une installation d'éoliennes domestiques d'au moins 8,5 kW de puissance, qui produit de l'électricité pendant 1 000 heures / an. Il faut donc qu'il y ait une vitesse de vent suffisante au moins 2h30 par jour. Or, il est quasiment impossible de maintenir ces conditions optimales tout au long de l'année.
Les aides financières pour l’éolien domestique en 2024
L'installation d'une éolienne domestique est éligible à certaines aides financières mises en place par l'État. Ces aides permettent de réduire les coûts à supporter par le ménage :
- La TVA réduite à 10 % (au lieu de 20 %) pour l'achat du matériel et son installation ;
- Les aides financières délivrées par les collectivités locales et le Fonds d'amortissement des charges d'électrification (FACÉ) ;
- Les aides de l'Anah pour les habitations de plus de 15 ans.
La rentabilité économique de l’éolien domestique
Il existe différents dispositifs de soutien mis en place par l'État en ce qui concerne les éoliens domestiques, pour rentabiliser davantage l'installation :
Rémunération pour les installations de moins de 6 éoliennes
Depuis le 1ᵉʳ janvier 2016, le mécanisme d'obligation d'achat a été remplacé par l'État par un mécanisme de complément de rémunération (CR). Ce dispositif est accordé en guichet ouvert pour les installations de moins de 6 éoliennes dont la puissance par éolienne est inférieure à 3 MW. La rémunération représente un tarif compris entre 72 et 74 €/MWh pendant 20 ans. La revente d'énergie aux fournisseurs obligés reste possible, mais uniquement pour les sites en ZDE.
Au-delà des 6 éoliennes, le mécanisme de complément de rémunération est accordé lors d'appels d'offres pluriannuels. Dans ce cas, les lauréats du projet peuvent vendre directement leur production sur le marché de l'électricité.
Revente de l'énergie produite
Lorsqu'un particulier choisit d'installer une éolienne domestique pour sa maison, il a deux choix concernant l'usage de l'installation : le premier est l'autoconsommation, c'est-à-dire que l'énergie produite sert uniquement à alimenter les appareils électriques de son logement. Le second choix - pour les installations en zones éligibles - est la revente de la totalité ou du surplus de production à EDF ou aux ELD. Pour cela, il suffit de signer un contrat d'achat, appelé Obligation d'Achat, comme pour les panneaux photovoltaïques.
Le prix de revente de l'énergie est fixé à :
- 0,082 €/kWh les 10 premières années ;
- 0,028 €/kWh de la 10ᵉ à la 15ᵉ année.
Voici quelques exemples concrets de revenus possibles avec la revente d'énergie, pour une éolienne produisant de l'énergie pendant 1 000 heures par an :
| Puissance nominale | Production annuelle (1 000 heures de production) | Revenus annuels |
|---|---|---|
| 0,1 kW | 100 kWh | 0,82 € |
| 5 kW | 5 000 kWh | 410 € |
| 8,5 kW | 8 500 kWh | 697 € |
| 10 kW | 10 000 kWh | 820 € |
| 15 kW | 15 000 kWh | 1 230 € |
| 20 kW | 20 000 kWh | 1 640 € |
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Questions fréquemment posées
Quelles sont les meilleures alternatives aux éoliennes domestiques ?
La meilleure alternative aux éoliennes domestiques pour produire et consommer sa propre énergie renouvelable aujourd'hui est l'installation photovoltaïque en autoconsommation et revente, ou en revente totale. Les panneaux solaires s'avèrent être beaucoup plus rentables. En revendant la totalité de son énergie solaire, le particulier s'assure des revenus pouvant atteindre 1 800 € / an pendant 20 ans, grâce à l'obligation d'achat par EDF OA Solaire. Le tarif de rachat photovoltaïque étant plus intéressant que celui de l'éolienne.
Par ailleurs, le prix des panneaux solaires est beaucoup moins élevé (environ 3 plus abordable) et les aides financières à la production d'énergie solaire, plus nombreuses.
Peut-on installer une éolienne domestique en appartement ?
Il est possible d'installer une éolienne domestique en appartement sous certaines conditions. Par exemple, il faut obligatoirement avoir accès au toit de l'immeuble et fixer une éolienne de pignon. Autrement, le projet ne serait pas faisable.
Quelle puissance éolienne pour une maison ?
Une éolienne domestique peut produire entre 100 W et 20 kW. La puissance requise dépend évidemment de la consommation et des besoins de chacun. Ci-dessous quelques exemples :
- De 1 à 50 kW pour couvrir une partie ou la totalité des besoins électriques d'une maison familiale, d'une ferme ou d'un commerce ;
- De 400 W à 1 kW pour alimenter des appareils de faible puissance ;
- De 50 à 400 W pour des petites applications, comme la recharge de batterie.
