Projet

Introduction

1. Problématique

L'agriculture intensive, le tourisme florissant et la population croissante participent au stress hydrique observable en Vendée. Les 600 000 habitants, renforcés par les estivants, consomment environ 40 millions de m3 et les 1 500 exploitations (environ le quart des fermes vendéennes) pompent environ 90 millions de m3 par an pour irriguer 45 000 ha de cultures. De plus, premier département français producteur de viande bovine, 10 millions de m3 sont utilisés pour abbreuver les 600 000 bovins. L'accroissement démographique laisse ainsi entrevoir un déficit chronique d'envrion 10 millions de m3 par an.

Quels sont les solutions envisagées pour lutter contre cette pénurie d'eau en Vendée ?

L'histogramme suivant (Figure 1) montre les besoins mensuels d'eau potable en 2011 en Vendée. En période estivale, la demande en eau est plus élevée, elle dépasse 5 millions de m3.

Figure 1 : Besoins mensuels d'eau potable en Vendée en 2011
(Vendée-eau, 2011)

2. Solution envisagée

Dans ce contexte, Vendée Eau, le syndicat chargé de la distribution de l'eau potable en Vendée envisage de construire une usine de dessalement d'eau de mer. Cette usine modulable sera capable de fournir dans un premier temps 20 000 m3 d'eau par jour, puis, à l'horizon 2020 ou en cas de sécheresse aggravée, jusqu'à 40 000 m3. Le procédé utilisé serait l’osmose inverse.

3. Notre objectif et plan de l'étude

L'objectif principal de notre projet est de proposer des solutions pour minimiser l'impact environnemental de ce projet d'usine de dessalement. Pour cela, en introduction, nous allons tout d'abord réaliser une étude de faisabilité de l'implantation de l'usine, puis nous allons dimensionner cette usine. Ensuite grâce à ces données notre objectif principal se décline en trois sous-objectifs :

- Déterminer les différents impacts écologiques d'une usine de dessalement (état initial et prévisionnel).

- Réduire les impacts environnementaux liés à la consommation d'énergies en utilisant des énergies renouvelables.

- Étudier le devenir des rejets et plus particulièrement les rejets de saumures, à savoir la modélisation de ces rejets et les procédés de traitements et de valorisation.

Les liens vers les différentes parties sont présentés ci-dessous :

 

1. Cadre de l'étude

   1.1. Implantation de l'usine

   1.2. Installation de dessalement par osmose inverse

   1.3. Dimensionnement du traitement par osmose inverse

 

2. Etute de l'état inititial et prévisionnel

   2.1. Résumé non technique

   2.2. Contexte réglementaire

   2.3. Analyse de l'état initial

   2.4. Analyse des effets sur l'environnement

   2.5. Mesures et coûts envisagés pour éviter, réduire ou compenser les effets

   2.6. Méthodes et difficultés rencontrées pour réaliser l'étude d'impact

 

3. Mise en place d'énergies renouvelables

   3.1. Etat des lieux actuel sur l'aspect énergétique d'une usine de dessalement

   3.2. Evaluation des ressources renouvelables disponibles

   3.3. Dimensionnement d'énergies renouvelables

   3.4. Mise en place de scénarii

 

4. Le devenir des rejets

   4.1. Objectif de l'étude

   4.2. Déchets générés par l'usine

   4.3. Modélisation numérique du rejet des saumures en mer

   4.4. Procédés de traitement et de valorisation des déchets

   4.5. Annexes

 

5. Conclusion

 

6. Remerciements

 

7. Bibliographie

 

8. Qui sommes nous ?

Cadre de l'étude

Avant de se lancer dans nos travaux, il est nécessaire de définir le cadre de notre projet. Pour cela nous avons décidé de sélectionner le lieu d'implantation de l'usine en Vendée selon des critères bien spécifiques, et de dimensionner le procédé de dessalement considéré.

Implantation de l'usine

L'étude de faisabilité du syndicat Vendée Eau prévoit l'implantation de l'usine de dessalement entre Bouin et les Sables-d'Olonne. De ce fait nous avons décidé de localiser notre zone d'étude entre ces deux communes. Nous utilisons les données topographiques de l'IGN au 1:25 000.

Cette étude préalable donne un point de départ au travail de l'étude d'impact. Elle donne un cadre aux autres travaux à réaliser au cours de ce BEI.

Délimitation de la zone littorale d'implantation

Notre premier critère d'implantation est la distance à la côte. Les usines déjà existantes, comme celle de Melbourne en Australie sont très proches du littoral, au maximum 1 km. Nous avons donc d'abord évaluer la zone potentielle d'implantation à un kilomètre du rivage, présentée Figure 1.


Figure 1 : Carte de la Vendée et de la zone potentielle d'implantation de l'usine
Source : Données IGN

Depuis cette zone potentielle, les informations concernant la couverture des sols de la zone potentielle (Corine Land Cover) est visualisée Figure 2.


Figure 2 : Carte de la couverture des sols de la zone potentielle d'implantation de l'usine
Source : Données IGN

Espaces disponibles sur le littoral

Les zones urbanisées, les zones humides, et les espaces de loisirs (espaces verts artificiels non agricoles tels les golfs et parcs) sont retirés de la zone potentielle. Une zone tampon à 100 m des zones urbanisées a été choisi. La zone potentielle obtenue est constituée de forêts et de terres arables, Figure 1. Il nous semble plus pertinent d'implanter l'usine sur des forêts que sur des terres arables pour éviter l'expropriation d'agriculteurs. De plus, l'emprise de l'usine de dessalement est de 20 ha, ce qui nous amène à sélectionner quatre sites potentiels dans les zones de forêts, présentés Figure 1.

La zone 1 est située sur les communes de La Barre de Monts et Notre dame de Monts, la zone 2 se trouve sur la commune de Saint-Hilaire-de-Riez, la zone 3 sur les communes Saint-Gilles-Croix-de-Vie, Givrand et Bretignolles-sur-Mer, la zone 4 sur la commune d'Olonne-sur-Mer.


Figure 1 : Carte de la zone potentielle d'implantation de l'usine
Source : Données IGN

Suite à quoi les espaces protégés du département Vendéen ont été pris en compte. Tout d'abord, visualisons les zones Natura 2000 de la zone d'étude, Figure 2. Ce sont des zones d'inventaires écologiques soumis à réglementation pour la protection des espèces et des habitats qu'elles contiennent. Il existe deux types de zone Natura 2000, les Zones de Protection Spéciale (ZPS) qui découlent de la Directive Oiseaux et les Sites d'Importance Communautaire (SIC) issues de la Directive habitat. Notons que les zones sélectionnées (1, 2, 3 et 4) se trouvent dans les zones Natura 2000, zones omniprésentes sur le littoral Vendéen. Cependant, par manque de possibilités le projet sera réalisé dans une zone Natura 2000. Il faut alors se rapprocher des administrations pour en obtenir l'autorisation.

De plus, nous prenons en compte les Zones d'Importance Communautaire pour les Oiseaux sauvages (ZICO). En application de la directive CEE 79/409, ce sont des zones destinées à la protection des oiseaux et de leurs habitats mais elles ne sont pas soumises à obligation réglementaire. De même, nous avons considérées les Zones Naturelles d'Intérêt Écologique Faunistique et Floristique (ZNIEFF). Les ZNIEFF sont le recensement et l'inventaire des espaces naturels présentant un ecosystème riche, ou possédant des espèces de plantes ou d'animaux rares et menacés. Ces zones ont été établies d'après la circulaire du 14 mai 1991, ce ne sont pas des espaces soumis à réglementation, cependant elles indiquent l'existence d'un patrimoine naturel dont la conservation est souhaitable. Les zones 1, 2 et 3 se situent dans une ZNIEFF, quant à la zone 4 elle se situe dans une ZICO. Des mesures compensatoires devront alors être mise en place pour corriger les effets de l'installation de l'usine dans ces zones.

Les zones étudiées n'intersectent pas des zones d'Arrêté de Protection Biotope (APB), les Parcs Naturels Régionaux, ni les Réserves Naturelles Nationales.


Figure 2 : Carte d'implantation potentielle de l'usine et Natura 2000
Source : Données IGN

 

Le niveau d'aménagement des zones sélectionnées

Le critère qui va permettre de choisir entre ces 4 zones sélectionnées sera le niveau d'aménagement de ces zones, en évitant l'implantation au sein d'espace présentant trop d'infrastructures. De plus, la zone favorisée sera la zone la plus proche d'une station d'épuration et de marais salants pour une éventuelle valorisation des saumures.

1. La Zone 1


Figure 1 : Carte de la zone potentielle 1
Source : Données IGN
 
Figure 2 : Vue satellite de la zone potentielle 1
Source : Google Maps

La zone 1 (Figure 1), située au nord de la ville de Notre-Dame-des-Monts, est recouverte par la Forêt Domaniale des Pays de Monts (Figure 2), composée à 90% de résineux et 10% de feuillus. Cette forêt a été plantée pour protéger l'arrière pays de tempêtes de vents à partir du 19ème siècle. Puis, elle a été aménagée pour le loisir et le tourisme. Elle comprend des sentiers probablement pédestres et cyclables, un camping, un gîte et des plages. Une station d'épuration est présente au sud-est dans la forêt. La zone considérée s'étend sur 800 ha, surface largement acceptable pour accueillir l'usine de 20 ha. Une route longe la forêt à est. Des marais salants sont situés à l'est de la forêt. De plus, l'espace maritime de la zone 1 est le seul a ne pas être en zone Natura 2000, ce qui est un avantage d'un point de vue réglementaire pour adducter l'eau de mer vers la station de potabilisation. La zone retenue se trouve à 1,5 km des habitations les plus proches au sud et à l'est. La zone 1 semble être un compris intéressant pour être la future zone d'implantation.

2. La Zone 2


Figure 3 : Carte de la zone potentielle 2
Source : Données IGN
 
Figure 4 : Vue satellite de la zone potentielle 2
Source : Google Maps

La zone 2 (Figure 3), au nord de Saint-Hilaire-de-Riez, est recouverte par le sud de la Forêt Domaniale des Pays de Monts (Figure 4). Cet espace est très aménagé pour le loisir et le tourisme, il y a la présence de sentiers pédestres (GR) et pistes cyclables. Il y a quatre campings, des terrains de sports et des plages aménagées. De plus, une route longe la forêt sur le bord est et une avenue passe au milieu de cet espace de 300 ha. Une station d'épuration se trouve 3,5 km de la zone potentielle, au sud est de la ville de Saint-Gilles-Croix-de-Vie. C'est à dire de l'autre côté de la zone urbanisée, donc difficilement raccordable à la potentielle usine de dessalement. Des marais salants se trouvent à proximité directe de la forêt. L'espace maritime est en zone Natura 2000 : ce qui est un point défavorable pour les installations. La zone retenue se trouve à 1,5 km des habitations les plus proches. La zone 2 n'est pas une zone intéressante, la mer est située en Natura 2000 et la STEP est peu accessible.

3. La Zone 3

  
Figure 5 : Carte de la zone potentielle 2
Source : Données IGN
  
Figure 6 : Vue satellite de la zone potentielle 3
Source : Google Maps

La zone 3 (Figure 5), au sud de Saint-Hilaire-de-Riez, est recouverte par des arbustes et une végétation de landes sèche, présence majoritaire de bruyère. Cet espace est peu aménagé (Figure 6); il y a la présence de quelques sentiers et d'une rue d'accès à la plage, il n'y a pas de campings. Cette zone toute en longueur, 5 km de long sur une largeur de 1 km s'étend donc sur 500 ha. Des marais salants se trouvent à proximité directe de la zone. La station d'épuration la plus proche se trouve au nord, dans la ville de Saint-Gilles-Croix-de-Vie, à 3,5 km de la zone potentielle.  Une zone urbaine dense et les cours d'eau Le Jaunay et La Vie sépare la zone étudiée de la station d'épuration. L'espace maritime est en zone Natura 2000 : ce qui est un point défavorable pour les installations. La zone retenue se trouve à 1,5 km des habitations les plus proches. La zone 2 n'est pas une zone intéressante, la mer est située en Natura 2000 et la STEP est peu accessible.

4. La Zone 4

 
Figure 7 : Carte de la zone potentielle 2
Source : Données IGN
  
Figure 8 : Vue satellite de la zone potentielle 4
Source : Google Maps

La zone 4 (Figure 7), au nord de la ville des Sables-d'Olonne, est recouverte par la Forêt Domaniale d'Olonne (Figure 8), composée d'essence variées (acacias, chênes verts et pins maritimes principalement). Comme pour les autres zones, cette forêt a été plantée pour protéger l'arrière pays de tempêtes de vents à partir du 19ème siècle. Cet espace est aménagé pour le loisir et le tourisme, notamment sentiers pédestres et cyclables. il y a deux campings et des plages aménagées. Une station d'épuration se trouve à l'est de la ville des Sables-d'Olonne, elle est localisée à 5 km de la zone potentielle. Des marais salants se trouvent à proximité directe de la forêt. La zone considérée s'étend sur 1120 ha. Cependant, l'espace maritime est en zone Natura 2000 : ce qui est un point négatif pour les installations. La zone retenue se trouve à 3 km des habitations les plus proches. Une route longe la forêt sur le bord est.

La zone 4 n'est pas une zone intéressante, la mer est située en Natura 2000 et la STEP est trop éloignée.

Synthèse des critères et sélection de la zone d'étude

Le Tableau 1 synthétise les données décrites précédemment.

Tableau 1 : Synthèse des données des différentes zones

Paramètres  Zone 1 Zone 2  Zone 3  Zone 4
Type d'espace Nord de la Forêt Domaniale de Monts Sud de la Forêt Domaniale de Monts Landes Forêt de Domaniale d'Olonnes
Loisirs et services ++ ++++ + +++
Station d'épuration 1 km 3,5 km 3,5 m 5 km
Rejet En mer Lagunage Lagunage En mer
Natura 2000 concernant le littoral Oui Oui Oui Oui
Natura 2000 concernant l'océan Non Non Oui Oui
Superficie disponible

800 ha

100 ha 500 ha

750 ha

Marais salants à proximité  2,5 km < 1 km < 1 km < 1 km
Distance moyenne des premières habitations

1,5 km

< 1 km < 1 km

3 km

 Accessibilité actuelle à la zone

D38 à l'est
Chemins

D123 traverse la zone étudiée
Chemins
D38 à l'est
Chemins
D80 à l'est
Chemins

Les paramètres en rouges sont les paramètres favorables. Au vu du tableau la zone 1 est la zone la plus favorable à l'implantation du site.


Figure 1 : Carte de localisation de la zone d'étude
(Google Maps, 2013)

La zone d'implantation de l'usine est située sur la commune de La Barre de Monts, Figure 1.

Cette étude préalable donne un point de départ au travail de l'étude d'impact. Elle donne un cadre aux autres travaux à réaliser au cours de ce BEI.

Installation de dessalement par osmose inverse

Maintenant que le lieu de l'usine a été choisi, les différents postes nécessaires pour le dessalement seront présentés.

Une installation de dessalement peut être schématiquement subdivisée en 4 postes:
- la prise d'eau qui s'effectuera en mer dans notre cas puisqu'on prélève 80000 m3/j. Pour ces débits, le forage côtier n'est pas envisageable.
- l'installation de dessalement proprement dite, le procédé utilisé est l'osmose inverse (éventuellement couplée à la nanofiltration )
- un post-traitement

Figure 1 : Schéma général d'une installation de dessalement
(A.Maurel, 2006)

 

 

Prétraitement

Pré-traitement

1. Objectifs

Les objectifs du prétraitement sont les suivants:

- éviter le colmatage des modules par les matières en supension (MES), soit par les micro-organismes, soit par les dépôts de sels;
- donner à l'eau des caractéristiques qui soient compatibles avec la nature des membranes: teneur en chlore, pH, température.

2. Paramètres

Il n'existe pas de prétraitement standard. Les principaux facteurs qui interviennent dans la définition d'un prétraitement sont:
- les caractéristiques physco-chimiques de l'eau à traiter : MES, turbidité, COT ( Carbone organique total), hydrocarbures, algues, composition chimique, pH;
- les conditions de fonctionnement des membrane: taux de conversion, pression;
- les types de membranes et de modules utilisées.

3. Etapes du prétraitement

Les principales étapes d'un prétraitement sont les suivants:

  1. ​​​Chloration​
  2. Clarification
  3. Prévention de l'entartrage
  4. Déchloration
  5. Filtration sur cartouches

L'eau passe d'abord par une étape de filtration grossière permettant d'éliminer les gros matériaux susceptibles d'endommager les installations et de diminuer l'efficacité globale du procédé de traitement.

Figure 1 : Etapes du prétraitement avant osmose inverse
(
C.TANKASUL, 2009)

 1. Chloration

​La chloration a pour objectif l'inactivation des micro-organismes (bactéries principalement) mais aussi micro-algues , champignons, qui, outre le fait que certains peuvent être pathogènes, sont à l'origine d'un colmatage important des membranes appelés biofouling:
- soit directement par le développement d'une biomasse;
- soit indirectement par les métabolites produits par les micro-organismes (polysaccharides par exemple).

La prolifération des organismes vivants est bloquée par un procédé de désinfection. Sinon, cela peut conduire à l’obstruction des canalisations ou au colmatage des membranes.Le procédé le plus répandu consiste à injecter du chlore, réactif dont le stockage et la manipulation exigent des précautions strictes. Le chlore dissous dans l’eau libère l’ion hypochloreux (HClO), qui est l’agent actif de la stérilisation. Pour éliminer le danger lié au chlore, on peut lui substituer l’hypochlorite de sodium (eau de Javel).

Pour plus d'information sur le colmatage et le biofouling, cliquez ici.

2. Clarification de l'eau brute

Une étape de CFS (Coagulation Floculation Sédimentation) est nécessaire afin d'éliminer les matières en suspension et une partie du COT (Carbonne Organique Total):

  • Coagulation 

La coagulation a pour objectif de neutraliser les colloïdes, en général chargés négativement, par des composés de deux métaux lourds Al3+ et Fe3+:

- chlorure ferrique FeCl​3
- sulfate ferrique Fe(SO4)3
- sulfate d'aluminium Al2(SO4)3,14 H2O

  • Floculation

Elle consiste à agglomérer sous forme de flocs les particules colloïdales neutralisés auparavant par coagulation. Les membranes s'osmose inverse étant chargé négativement, il est recommandé d'utiliser des floculants anioniques ou non ioniques.

  • Sédimentation

La sédimentation ou décantation est peu utilisée en prétraitement avant osmose inverse.

  • Filtration sur sable

La filtration sur sable peut être effectuée sous pression ou de façon gravitaire. La filtration sous pression est utilisée en général pour les débits faibles  et moyens ( les vitesses de filtration sont d'environ 10 à 15 km/h)alors que la filtration gravitaire est utilisée pour les débits plus élevés (les vitesses de filtration sont d'environ 5 à 8 km/h). La masse filtrante peut être monocouche ou bicouche:

- le filtre monocouche est constitué par une hauteur de sable de granulométrie comprise entre 0,4 et 1 mm sur une hauteur de 1 m.

- le filtre bicouche est constitué par une couche de 0,7 m de sable surmontée d'une couche de 0,3 m d'anthracite.

3. Prévention de l'entartrage 

L'entartrage des équipement doit être éviter. La méthode la plus utilisée pour éviter les tartre (CaCO3, CaCO4, 2 H2O...) dans les modules d'osmose inverse consite à  injecter dans l'eau brute des inhibiteurs d'entatrage ou antitartres. Les produits utlilisés sont:

- Les polyphosphates : ces produits sont efficaces et bon marché mais ils peuvent éventuellement former des dépôts d'orthophosphates par suite de phénomènes d'hydrolyse.
- Les polymères carboxyliques : efficaces sur la plupart des tartres, ces produits ne posent pas de problèmes pour les rejets. Ils présentent l'inconvénient d'être chers.

L'acidification de l'eau brute, en provoquant la décompostion des bicarbonates, est aussi un moyen efficace de prévenir les dépots de CaCO3:

H+ + HCO3= CO2 + H2O

 Le calcul de l’indice de Lagelier nous apprend que l’eau en entrée est incrustante (I=0,41>0 donc incrustante). Il est donc nécessaire d’acidifier le pH afin de le ramerner à la valeur du pHs. L’ajout d’H2SO4 permet de ramener le pH à la valeur de pHs calculé soit 7,78 (contre un pH de 8,2 pour l’eau de l’Océan).

Pour plus d'information sur l'entartrage cliquez ici.

4. Déchloration

Compte tenu de la sensibilité des membranes d'osmose inverse en polyamide (membranes les plus utilisés actuellement), il est indispensable d'assurer une déchloration de l'eau de mer en amont de l’osmose proprement dite. Du bisulfite de sodium est ajouté afin de réduire le chlore:

NaHSO3 + Cl2+H2O = NaHSO4 + 2HCl

C'est la solution la plus utilisée car elle est efficace et d'un coût relativement faible. 

Un produit équivalent conviendra du moment que l’eau contient moins de 0,1 mg/L de chlore libre à l’arrivée sur la membrane notamment l'utilisation de charbon actif en poudre ou en grain:

C + 2 Cl2 = 4 HCl + CO2

5. Filtration de sécurité sur cartouches

Dans tous les cas, une installation d'osmose inverse doit être protégé par une filtration de sécurité sur cartouches aux environ de 5 µm.

Le tableau 1 donne la description d'un prétraitement relativement complet pour une unité de dessalement d'eau de mer par osmose inverse:

Tableau 1 : Prétraitement de l'eau de mer avant osmose inverse
(A.Maurel, 2006)

1. Chloration Traitement choc : 7 à 8 ppm de chlore pendant 1 h toutes les semaines
2. Coagulation FeCl3 : dose = 10 g/m3
3. Floculation

Polyélectrolyte anionique ou non anionique

Dose = 1 à 5 g/m3

4. Fitration sur sable

filtre bicouche sous pression 

vitesse de filtration de 10 à 15 m/h

5. Acidification H2SO4 : 20 - 25 g/m3
6. Déchloration NaHSO3 : 5- 10 g/m3
7. Antitatre Polymères carboxyliques : dose = 1g/m3
8. Filtration sur cartouches Cartouches à base de propylène 5 µm

 

L'osmose inverse

L'osmose inverse

1. Principe

L'osmose inverse est un procédé de séparation en phase liquide par perméation à travers des membranes semi-sélectives sous l'effet d'un gradient de pression.

 

A: Le niveau est identique dans les deux compartiments: L'eau circule de 1 vers 2 

B: A l'équilibre, une différence de niveau s'établit, c'est la pression osmotique π.

C: Lorqu'on applique une pression P >π, l'eau circule en sens inverse, c'est-à-dire de 2 vers 1 et les sels restent bloqués dans le compartiment 2.

Π = différence de pression de part et d’autre de la membrane

Une membrane semi-sélective ou semi-perméable est une membrane imperméable aux corps dissous (ionique ou non) et perméable au solvant. 

 

 

 

Figure 1 : Principe de l'osmose inverse
               (
J-M.ROVEL, 2012)

2. Schéma général d'une installation d'osmose inverse

Les principaux constituants d'une installation d'osmose inverse sont les suivants :
- membrane proprement dite
- le module
- la pompe haute pression
- le poste de traitement

L'écoulement du fluide sur la membrane est continu et tangentiel. Cet écoulement tangentiel permet de limiter l'accumulation sur la membrane des diverses espèces (particules, molécules, ions) retenues par cette dernière. Le débit d’entrée (Q0) se divise au niveau de la membrane en deux parties de concentrations différentes. Une partie (débit Qp) passe à travers la membrane (perméat) alors que l'autre partie est retenue par la membrane ( concentrat ou rétentat).

Figure 1 :Schéma de principe d'une unité d'osmose inverse
(A.Maurel, 2006)

3. Pression osmotique

Loi de Van't Hoff

 Pour des solutions suffisamment diluées, la pression osmotique π​ peut être  assimilée à pression d'un gaz parfait dont les "molécules" seraient précisément les espèces en solution (ions Na+ et Cl-) ​ :

i : nombre d'ions
C : concentration (mol/L)
R : constante des gaz parfaits (0,081 L.atm/K/mol)
T : température en K
1atm = 1,013 bars

4. ​Caractéristiques principales d'une unité d'osmose inverse

Deux paramètres sont pris en compte:
- le taux de conversion c'est-à-dire la fraction du débit de liquide qui traverse la membrane,

- la sélectivité de la membrane définie par le taux de rejet R ( ou taux de rétention) de l'espèce que la membrane peut retenir. 

5. Membranes d'osmose inverse

Le tableau 1 résume les avantages et les inconvénients des membranes organiques suivant leur composition:

Tableau 1 : Avantages et inconvénients des membranes organiques
(A.Maurel, 2006)

  Avantages Inconvénient
Acétate de celullose Perméabilité élevée
Sélectivité élevée
Mise en oeuvre assez aisée
Adsorption des protéines faible
=> colmatage moindre
Sensible à la température
Sensible au pH
Sensible au chlore
Sensible au compactage
Sensible aux microorganismes
Type Polyamide Bonne stabilité chimique, thermique et mécanique. Grande sensibilité aux oxydants
Faible perméabilité
Phénomènes d’adsorption
Type Polysulfone

Bonne stabilité thermique

Bonne tenue au pH

Résistance au chlore
 

Sensible au compactage
Adsorptions
Matériaux acryliques Bonne stabilité thermique et chimique
Stockage à sec possible
Faible résistance mécanique
Pores de diamètres assez
élevés
Matériaux fluorés Bonne stabilité thermique et chimique Faible perméabilité
Microfiltration uniquement
Membranes composites Bonnes caractéristiques : perméabilité et sélectivité
Stabilité de pH 2 à 11
Bonne tenue en température
Mauvaise tenue au chlore

 

6. Modules d'osmose inverse

Pour être mises en oeuvres, les membranes doivent être montées dans des supports appelés modules. Actuellement, quatres types de modules sont commercialisés: modules tubulaires, modules fibres creuses, modules plans et modules spirales. Plusieurs critères sont à prendre en compte pour le choix d'un type de module tels que:

• les conditions de transfert optimale
• la surface spécifique d’échange élevée
• l'investissement minimal et le coût de fabrication
• la simplicité de mise en œuvre et la durée de vie des membranes
• l'entretien aisé (nettoyage, démontage, remplacement des membranes)
  • Modules plans

Les modules plans sont les modules les  plus simples et les plus anciens. Ils présentent sous la forme de plaques unitaires disposées parallèlement les unes aux autres et séparées par des grilles​.

Tableau 2 : Avantages et inconvénients des modules plans 
(A.Maurel, 2006)
 

Avantages Inconvénients
Système souple et modulable Système peu compact (100 à 400 m²/m3)
Changement facile des membranes Investissement relativement élevé
Visualisation du perméat   

 

  • Modules spirales

Les membranes planes sont enroulés en spirale autour d’un tube creux et perforé destiné à collecter le perméat. Entre les membranes est placé un grillage plastique de 0,8 à 1,2 mm d'épaisseur, qui a pour but de créer une turbulence dans la circulation du fluide. On obtient ainsi un cylindre multi-couches où le perméat s'écoule selon un chemin spiralé vers le tube poreux tandis que l'alimentation circule axialement dans les canaux. 

Figure 1  : Modules spirales
(
P. Danis, 2003) 

Tableau 3 : Avantages et inconvénients des modules spirales
(A.Maurel, 2006)
 
Avantages Inconvénients
Compacité élevée (300 à 1000 m²/m3) Sensible au colmatage
Faible volume mort Difficulté de nettoyage
Coût d'investissement relativement faible  

Modules tubulaires

Ce type de module est constitué de tubes métalliques ou plastiques sur lesquels est fixés la membrane semi-perméable. Le diamètre du tube est compris entre 7 et 25 mm et le plus souvent 12,5 mm. L’eau à traiter circule à l’intérieur des tubes et le perméat est recueilli à l’extérieur des tubes. Le tube est soit poreux, soit perforé de trous pour permettre l'évacuation du perméat.

Figure 1: Modules tubulaires
(Lenntech)
 

Tableau 4 : Avantages et inconvénients des modules tubulaires 
(A.Maurel, 2006)
 

Avantages Inconvénients
Technologie simple Consommation d'énergie élevée
Peu traités tous types de fluides ( chargés, visqueux) Faible compacité (10 et 300 m²/m3)
Facilité de nettoyage Coût élevé
  • Modules fibres creuses

Ces modules peuvent être considérés comme des modules tubulaires composés de tubes de petits diamètre compris entre quelques millimètres et quelques dizaines de microns. Mais à la différence des modules tubulaires qui sont constitués d'une membrane et d'un support inerte, les fibres creuses jouent à la fois le rôle de membrane et de support.

Figure 2 : Modules fibre creuses 
(J-M. Berland, 2002)

Il existent deux configurations :
Int- Ext (schéma b): L’eau à traiter circule à l’intérieur et le perméat est récupéré à l’extérieur des fibres.
Ext-Int (schéma a et c): L’eau circule à l’extérieur et le perméat est récupéré à l’intérieur des fibres

Tableau 5​ : Avantages et inconvénients des modules fibres creuses 
(A.Maurel, 2006)
 

Avantages Inconvénients
Compacité élevée (15000 m²/m3) Sensibilité de colmatage dû au faible diamètre des fibres
Faible volume mort Fragiles ( Canaux fins)
Faible consommation énergétique  
Possibilité de nettoyage à contre courant  

6. La nanofiltration

L'osmose inverse peut éventuellement être couplée à la nanofiltration. Cette technique permet la séparation en taille de composants de l'ordre du nanomètre. Ce procédé a l'avantage de laisser passer les ions monovalents  et les composés organiques non ionisés de masse molaire inférieure à environ 200 - 250 g/mol mais de retenir les ions divalents (Calcium, Magnésium, sulfates....) et les composés organiques non ionisés de masse molairesupérieure à environ 200 - 250 g/mol. Le rétentat est donc chargé en ions divalents alors que le perméat est concentré en ions monovalents. La précipitation pourra donc éventuellement être étudiée par la suite. (J-M. Berland, 2002)

Post-traitement

Post-Traitement

Le Bore doit être éliminé afin de respecter les normes sanitaires en vigueur pour la consommation d'eau potable. Ce bore se trouve sous forme d'acide borique, acide faible. ( cf figure ci dessous)  Au pH de fonctionnement de l'osmose inverse (pH 6-7), le bore sous forme moléculaire H3BO3​ n'est pas retenu par les membranes d'osmose inverse. Or des teneurs élevées en bore dans l'eau potable sont sesceptibles de provoquer des problèmes de santé tels que des problèmes de développement du foetus et une  diminution de la fertilité...

Figure 1 : Le problème du bore en osmose inverse : dissociation de l'acide borique en fonction du pH
(A.Maurel, 2006)

Selon l' OMS ( Organisation Mondiale de la Santé), la valeur limite est de 0,5 mg/L. Une des solutions possibles pour réduire la teneur en bore dans l'eau osmosée est l'utilisation de résines spécifiques; ces résines ont une très bonne efficacité ( > 90 %) mais leur régénération est relativement complexe. Ensuite un autre procédé d'échange d'ion permet quant à lui de reminéraliser l'eau.

Dimensionnement du traitement par l'osmose inverse

Dimensionnement du traitement de l'eau par osmose inverse

 

Dans cette partie, le dimensionnement du traitement de l'eau par osmose inverse est traité de la manière suivante:

Composition de l'eau dans l'Océan Atlantique

Composition de l'eau dans l'Océan Atlantique

On ne retient que les constituants majeurs, c'est-à-dire ceux qui sont présents en concentration supérieure à 1 mg.kg–1. Le tableau suivant résume la composition des constituants majeures de l'eau dans l'Océan Atlantique: (masse volumique de l'eau de mer = 1.0359 kg/L)

Tableau 1: Composition de l'eau dans l'Océan Atlantique
(
G.COPIN-MONTÉGUT​, 2002).
 

Ions Concentration (g/L) Proportion (%)
Sodium Na+ 11,1566 30,77
Magnésium Mg2+ 1,3363 3,68
Calcium Ca2+ 0,4269 1,18
Potassium K+ 0,4133 1,19
Chlorure Cl- 20,048 55,28
Sulfates SO42- 2,809 7,75
Bore total B 0,0046 0,01
Bromure Br- 0,0697 0,19
Salinité totale 36,264 100,00

 

Figure 1 : Proportion des ions présents dans l'eau de mer

L’ensemble des espèces citées représente plus de 99,9 % de la masse totale de substances dissoutes dans l’eau. Le bore est sous forme d'acide borique, acide faible dont le degré de dissociation est tributaire des variations naturelles du pH.  Mais la somme acide borique + borate est constante.

Dimensionnement

Dimensionnement

1. ​Conditions

Ainsi le dimensionnement est réalisé selon les conditions suivantes :

- Salinité en entrée 36,264 g/L
- Obtenir un débit en sortie de 40000 m3/jour
- Obtenir une salinité totale inférieure à 250 mg/L (Norme Organisation Mondiale de la Santé) en sortie du perméat.
- Obtenir une concentration en Bore inférieure à 0,5 mg/L (norme OMS) en sortie du perméat

​- Obtenir un ratio de salinité d'environ 2  et un rendement global d'environ 50% (selon les rapports bibliographiques des usines de dessalement dans le monde)

2. Hypothèses

Les hypothèses afin de réaliser le dimensionnement sont :

- La pression pour l'Osmose inverse et la nanofiltration  est comprise entre 60 et 90 bars.

- La perte de charge notée PdC est de 2 bars.

 Afin de réaliser le dimensionnement, nous nous sommes basés sur les résultats du dimensionnement du BEI "Tenue structurelle et étude des impacts environnementaux d’une île artificielle : Palm Jumeirah (2009-2010")Après avoir comparé les résultats des divers scénarios, le scénario retenu est le scénario 5 dont le schéma est représenté sur la figure 1 :

Figure 1 : Schéma du dimmensionnement du traitement par osmose inverse
(N. SEJOURNE, K. Yaker
, 2010)

La modification apportée sur le dimensionnement est la valeur de 15 bar pour la pression transmembranaire qui avait été fixée dans le BEI (2009-2010). Nous avons donc voulu étudier l’influence de cette valeur et éventuellement son optimisation. En effet, la pression transmembranaire dépend de la pression osmotique:

$ P_R=P_E-PdC $  

$PTM=\frac{P_E+P_R}{2}-P_P$ 

$ PTM=PTM_{eff}-\pi $

avec $ PdC = 2\hspace{2mm}bars $ 

PR : la pression au rétentat

PE: la pression en entrée

PP : la pression au perméat

PTM : la pression transmembranaire qui doit être supérieur à la pression osmotique $\pi$

PTMeff : la pression transmembranaire efficace 

En respectant les hypothèses et les conditions, les résultats du dimensionnement sont résumés dans le tableau 1 :

Tableau 1 : Résultats du dimensionnement

  Entrée Sortie
Débit (m3/j) 81000 40176
Total Dissolved Salts (TDS en g/L) 36,264 0,249
Débit de rejets des saumures 40824
 TDS des saumures (g/L) 71,708
Ratio TDS entre entrée et les rejets de saumures 1,98
Rendement global 49,6 %

Pour plus de détails, le dimensionnement  a été réalisé à l'aide d'un calculateur sous forme d'un fichier excel

Caractéristiques des membranes

Caractéristiques des membranes sélectionnées

1. Membranes sélectionnées

En général, les membranes utilisées sont les membranes spirales en polyamide. Les caractéristiques des membranes sélectionnées sont les suivantes:

Figure 1 : Nanofiltration choisie
(DOW FILMTECH) 

Pour plus de détails technique concernant cette membrane cliquez ici

Figure 2 : Osmose inverse choisie
(
DOW FILMTECH)

Pour plus de détails techniques concernant cette membrane cliquez ici

2. Calcul de la surface des modules et du nombre de modules

Grâce aux caractéristiques des membranes, la surface des modules pour chaque osmose inverse et pour la nanofiltration est calculé ainsi que le nombre de modules.

  • Données fournies à 25 °C ( cf précédent) :

- Surface S en m²
- Débit Q en m3/jour
- Taux de rétention

  • Données à calculer :

- Le Flux J(25°)
La perméabilité membranaire Lp(25°)

Les références sont établies pour une température de 25°. Or dans le cas de l’usine, on se basera sur une température de 10° (minimum considéré durant les périodes hivernales) Ainsi le but étant de calculer la perméabilité pour 10°.

Tout d'abord, grâce au débit et à la surface, nous pouvons calculer le flux à 25 °C.

  • Calcul du flux à 25°C

$J_{(25°)}=\frac{Q}{S}$

J : le flux en L/h/m2
Q : le débit en L/h
S : Surface en m2

Ensuite, nous allons pouvoir déterminer la perméabilité à 25°C grâce à la relation suivante.

  • Calcul de la perméabilité à 25°C

                         $J_{(25°)}=Lp_{(25°)}(\Delta P - \Delta\pi )$       

Lp(25°) : Perméabilité de la membrane à 25 ° en L/h/m2/bar
$\Delta P $:  la différence de pression de part et d'autre de la membrane
$\Delta\pi$ :  la différence de pression osmotique de part et d'autre de la membrane

  • Calcul de la différence de pression osmotique de part et d'autre de la membrane

                                  $\Delta\pi = \pi_p - \pi_E $

$\pi_p$ : la pression osmotique du perméat
$\pi_E$ : la pression osmotique à l'entrée

Après ces différentes étapes, nous obtenons la perméabilité à 25°C résumée dans le tableau 1:

Tableau 1 : Perméabilité à 25°C

  Nanofiltration Osmose inverse
Lp (25°C) en L/h/m2/bar 8,68 0,97

Pour plus de détails, cliquez sur le fichier excel suivant (feuille Lp)

  • Calcul de Lp(10°C):

La perméabilité à 10°C peut ainsi être déterminée selon les relation suivante:

- Facteur de correction KT      $K_T = e^{(-0,0239 (T-25))}$      
-
 Valeur de la perméabilité corrigée   $ Lp_{(25°C)}=Lp_{(10°)}.K_T $

Les valeurs trouvées pour la perméabilité à 10°C sont les suivantes:

Tableau 2 : Perméabilité à 10°C

  Nanofiltration Osmose inverse
Lp (10°C) en L/h/m2/bar 6,07 0,681

Pour plus de détails, cf fichier excel ci-dessus

  • Calcul de la surface et du nombre de modules:

$S=\frac{Q}{Lp_{(10°)}(\Delta P - \Delta\pi)}$

$Nombre\hspace{2mm}de\hspace{2mm}modules=\frac{S}{Nominal\hspace{2mm}active\hspace{2mm}surface\hspace{2mm}area}$

Nominal active surface area = 2,6 m² pour la nanofiltration et 35 m² pour l'osmose inverse

Les résultats sont résumés dans le tableau 3:

Tableau 3 : Surface et nombre de modules pour chaque Osmose inverse et pour la nanofiltration

Modules OI1 OI2 NF OI3 OI4 Total
Surface (m²) 247775 49692 15166 33010 351518 697162
Nombre d'unité 7080 1420 5834 944 10044 25322

* OI = osmose inverse

Calcul de la puissance des pompes

Calcul de la puissance des pompes

La figure 1 représente le dimensionnement de l'osmose inverse avec l'aspect énergétique:

Figure 1 : Dimensionnement avec l'aspect énergétique

$P_{u}=\rho.g.Q.H_m$  

$\rho$: masse volumique de l'eau de mer 1035,9 kg.m3
g : constante gravitationnelle 9,81m.s-2 
$P_{u}$ la puissance utile en W
Q le débit en m3/s
$H_m$ la hauteur manométrique équivalente à $\frac{\Delta.P}{\rho.g}$ avec $\Delta P$ en Pa

Ainsi $P_{u}=.Q.\Delta P$ 

Le tableau 1 résume les résultats trouvés pour les 2 pompes avec un rendement choisi à 0,8. ( Pour plus de détails, cf fichier excel)

Tableau 1 : Puissance des pompes

  Pompe 1  Pompe 2
Puissances (MW) 7,03

2,10

Etude de l'état initial et prévisionnel

Etude de l'état initial et prévisionnel
(Aurore BUENO - Sophie BAQUEY)

Une évaluation des impacts sur l'environnement  (ÉIE) a pour but de favoriser l'intégration des objectifs fondamentaux de protection de l'environnement et de développement durable des projets. L'ÉIE dispose de divers outils : étude d'impact, document d'incidence sur l'eau, audit environnemental...
L'étude d'impact est un outil privilégié de l'évaluation des travaux et des projets d'aménagement.

Une étude d’impact est une contribution majeure à la qualité environnementale d’un projet d’aménagement. Elle contribue à rendre plus recevable le projet par les services instructeurs, à limiter les risques juridiques de contentieux et de conflits écologiques, et à raccourcir les délais pour obtenir une autorisation.

L'objectif de ces études est d'éviter qu'un projet approuvé sur le plan économique, s'avère néfaste sur le plan environnemental. Elles permettent d'analyser les effets positifs et négatifs des projets : il est donc essentiel d'effectuer des évaluations environnementales en amont de la réalisation des travaux.
C'est dans ce cadre que s'inscrit notre projet.

Nous nous positionnons en tant que bureau d'étude menant l'étude d'impact associée à un projet de grande ampleur : l'installation d'une usine de dessalement d'eau de mer sur le littoral Vendéen.
Il s'agit alors de mobiliser des compétences interdisciplinaires pour réaliser, dans un premier temps,  une phase de collecte de données indispensable pour s'approprier le contexte local et comprendre les enjeux du site étudié.

Nous souhaitons réaliser une étude d'impact en conformité avec la réglementation. Nous avons fait un rappel de la réglementation dans le Contexte réglementaire pour mieux comprendre la procédure de l'étude d'impact.

Le contenu d'une étude d'impact comprend les paragraphes suivants (Article R122-5) :

  1. Résumé non technique avec description du projet
  2. Analyse de l'état initial
  3. Analyse des effets négatifs et positifs, directs et indirects, temporaires
  4. Analyse des effets cumulés du projet avec d'autres projets connus
  5. Raisons pour lesquelles le projet est retenu
  6. Compatibilité avec les documents d'urbanisme
  7. Mesures prises en comptes pour éviter, réduire ou compenser les effets négatifs du projet
  8. Présentation des méthodes utilisées pour établir l'état initial et des difficultés éventuelles rencontrées pour réaliser cette étude

L'exercice de l'étude d'impact est nouveau pour nous, ainsi nous avons choisi de nous concentrer sur les parties majeurs de l'étude d'impact, à savoir les paragraphes 1, 2, 3, 7 et 8. Nous ne traiterons dons pas des effets cumulés avec d'autres projets, ni de la compatibilité du projet avec les documents d'urbanisme. Il n'y a pas lieu de présenter les raisons du choix de ce projet car il n'y avait pas plusieurs projets en lice.

Ainsi nous allons aborder les chapitres suivants :

  • Un résumé non technique : Il est le résumé de l'étude d'impact et de ses enjeux. C'est un document regroupant les informations importantes de l'étude. Il est un outil de communication qui permet de faciliter l'accès aux informations relatives à l'étude d'impact. Par manque de temps, il est préférable de lire le résumé non technique qui se veut être une synthèse de l'étude d'impact. Il est accessible à un public non averti souhaitant s'informer sur le projet. Il est particulièrement utile lors de l'enquête publique qui se déroule après réalisation de l'étude d'impact.
  • Une analyse de l'état initial du site et de son environnement. Ce chapitre est l'occasion d'établir un état des lieux de référence du site étudié et de son l'environnement. Ces informations sont indispensables pour prendre connaissance des caractéristiques et des enjeux du site. Elles servent de base dans l'analyse des impacts présents sur le site.

    La phase de prise de connaissance avec le milieu étudié nous amène à contacter des organismes spécialisés et experts dans des domaines variés : l'ONF, l'IFREMER, la LPO, les services de l'état : DREAL, Direction départementale des territoires et de la Mer de la Vendée, Mairie de la commune de la Barre-de-Monts, des entreprises : Saur, RTE. Des études scientifiques sont consultées : études BRGM et des documents d'aménagement et de gestion du territoire ont également été source de nombreuses informations : SCOT, Document d'objectif de gestion des zones Natura 2000.

  • Une analyse des effets directs et indirects, temporaires et permanents du projet. Les effets du projet sont définis à la lumière des pressions exercées par le projet sur la thématique considérée (risque naturel, agriculture, zones naturelles sensibles, économie, paysage, patrimoine cuturel, ....)

     

  • les mesures envisagées pour supprimer, réduire, ou alors compenser les effets négatifs du projet sur l'environnement identifiés au préalable. De plus, nous souhaitons estimer le coût des mesures que nous proposons de mettre en place.

Pour guider le lecteur et faciliter la lecture de ce document un bilan récapitulant les informations essentielles est réalisé par thématique dans un encart sur fond bleu. Ainsi depuis l'encart de résumé de l'état initial, un lien propose un accès direct au résumé des effets du projet, depuis lequel il est ensuite possible de se rendre, sur les mesures proposées et leurs coûts. Nous avons souhaiter rendre les informations facilement accessibles, pour ce faire nous avons synthétiser les informations au sein de cartes élaborées avec le logiciel SIG.

  • Une analyse des méthodes et des difficultés rencontrés au cours de l'élaboration du dossier d'étude d'impact. Ce chapitre à pour but de certifier l'étude d'impact en la rendant fiable et crédible. Ce chapitre permet de présenter les limites de notre projet.

Résumé non technique

Résumé non technique

Le résumé non technique présente un intérêt double. Tout d'abord, il permet au lecteur de se faire une idée générale des impacts générés par le projet étudié sans avoir à lire toute l'étude d'impact. De plus, il est accessible par tous car il n'emploi pas de terme technique spécifique à un domaine. Cet élément est donc crucial, toute personne intéressée par le projet peut prendre connaissance des éléments principaux du projet sans prendre le temps de lire l'intégralité de l'étude d'impact.

Il doit être facilement repérable dans le dossier de l'étude pour faciliter l'accès aux informations qu'il contient. C'est un document obligatoire dans une demande d'autorisation à exploiter, son absence constitue une irrégularité et conduit à l'annulation de la procédure en cours. Il est publié sur le site internet de la préfecture concernée, avec le résumé non technique de l’étude d’impact, en même temps que l’avis d'enquête.

Tous les thèmes étudiés dans l'étude d'impact doivent être cités dans le résumé. La synthèse de l'état initial de  l'environnement pour les paramètres concernés par le projet est présentée. Pour chaque effet une synthèse des mesures est proposée. A la lecture du résumé le lecteur possède les résultats direct de l'étude. S’il souhaite disposer des preuves ou avoir connaissance des justifications il devra se reporter à l’étude elle-même. L'effort financier que le maître d'ouvrage s'engage à fournir pour réaliser ces mesures est précisé.1

Bibliographie :

1 MICHEL P., 2001, L'étude d'impact sur l'environnement, Objectifs, Cadre réglementaire, Conduite de l'évaluation. BCEOM, Ministère de l'aménagement du territoire et de l'environnement..
 

Présentation du Projet

Présentation du Projet

Une population en forte croissance démographique et des diminutions de précipitations sont les causes de pénurie en eau pour le département de la Vendée. Afin de répondre au besoin en consommation en eau, Vendée Eau, service public qui organise la distribution d'eau potable en Vendée, planifie d'implanter une usine de dessalement sur le littoral, entre Bouin et les Sables-d'Olonne. Cette usine a pour objectif de  produire à terme 40 000 m3 d'eau potable par jour.

L'usine utilise le processus d'osmose inverse et de nanofiltration. De plus, en fin de procédé la distillation membranaire sous vide est utilisée en vu de concentrer les rejets. Le rejet des déchets du processus d'osmose inverse est le principale problème de l'implantation d'une usine de dessalement. Nous avons donc décider de proposer de traiter et valoriser les saumures. Après concentration des saumûres, elles seront déposées en marais salants puis proposée pour le déneigement des routes.

Le projet se localise dans le territoire ouest de la Vendée, au sein de la forêt domaniale des Pays de Monts : il s'agit de notre secteur d'implantation, Figure 1.
La superficie totale de cette forêt domaniale est de 2 280 ha. Les communes bordant cette forêt sont la Barre-de-Monts totalisant environ 600 ha de forêt, Notre-Dame-des-Monts et Saint-Jean-de-Monts.
La superficie occupée par l'usine est de 20 ha.


Figure 1 : Carte de localisation de la zone d'étude
(S.BAQUEY - A. BUENO)

La page qui suit vous permet d'accéder au résumé de nos travaux par thématiques, à savoir la synthèse de l'état initial du site, le résumé des impacts identifiées, ainsi que le résumé des mesures proposées et leurs coûts.

Résultats principaux de l'évaluation environnementale

Résultats principaux de l'évaluation environnementale

Notre méthodologie de l'évaluation des impacts sur l'environnement du projet usine de dessalement repose sur deux phases :

  • une phase de collecte de données environnementales permettant d'obtenir un recueil de l'état initial. De nombreuses thématiques ont été abordées : la nature, l'eau, le sol, la démographie, la socio-économie, le paysage, l'agriculture, les risques...

    Pour mener à bien cette étape, divers acteurs et experts dans ses domaines ont été contactés : les services d'urbanisme de la commune de La Barre-de-Monts, l'IFREMER de Nantes , la Saur spécialisées dans les services de gestion des services publics des collectivités, l'organisme de de l'ONF, l'association de la Baie de Bourgneuf, Ligue pour la protection des oiseaux (LPO) sur le littoral vendéen, la Direction Départementale des Territoires et de la la mer de la Vendée,  ...
    Des études de recherches scientifiques et d'aménagement du territoire ont permis également d'obtenir de nombreuses informations sur l'état initial : études BRGM, SCOT, DOCOB...

  • la seconde phase de notre étude est l'analyse des impacts du projet et la proposition des mesures prises pour compenser, réduire ou supprimer ces impacts. Le projet d'implanter une usine de dessalement en France est novateur. Il n'existe pas de support de comparaison, ni de retour d'expériences dans ce domaine d'activités.

    Les ouvrages sur l'évaluation des impacts sur l'environnement 1, 2 sont des outils qui nous ont orienté vers la méthodologie à entreprendre pour cette étape.
    A cela s'ajoute la consultations d'études d'impact réalisées au sein de leur bureau d'études ainsi que des rencontres avec des professionnelles dans ce secteur d'activités.

Nous pouvons ainsi conclure et hiérarchiser sur les impacts, proposer des mesures compensatoires et en estimer les coûts.

1. Etat initial

Dans cette partie, nous vous proposons de consulter les bilans des états initiaux concernant les six thèmes environnementaux traités lors de cette étude.

1.1 Bilan de l'état initial des servitudes d'utilités publiques

1.2 Bilan de l'état initial du milieu physique

1.3 Bilan de l'état initial du milieu naturel

1.4 Bilan de l'état initial du paysage et du patrimoine culturel

1.5 Bilan de l'état initial du milieu humain

1.6 Bilan de l'état initial des risques naturels et industriels

2. Impacts identifiés

2.1 Bilan des impacts liés aux servitudes d'utilités publiques

2.2 Bilan des impacts liés au milieu physique

2.3 Bilan des impacts liés au milieu naturel

2.4 Bilan des impacts liés au paysage et du patrimoine culturel

2.5 Bilan des impacts liés au milieu humain

2.6 Bilan des impacts liés aux risques naturels et industriels

 

3. Mesures proposées pour améliorer le projet vis-à-vis de l'environnement et estimation des coûts engendrés

3.1 Bilan des mesures proposées et des estimations des coûts liés aux servitudes d'utilités publiques

3.2 Bilan des mesures proposées et des estimations des coûts liés au milieu physique

3.3 Bilan des mesures proposées et des estimations des coûts liés au milieu naturel

3.4 Bilan des mesures proposées et des estimations des coûts liés au paysage et du patrimoine culturel

3.5 Bilan des mesures proposées et des estimations des coûts liés au milieu humain

3.6 Bilan des mesures proposées et des estimations des coûts liés aux risques naturels et industriels

Conclusion :

 

Bibliographie :

1 O. Faure-Rochet, 2009, Analyse environnementale, les clés de la réussite, AFNOR

2 André P., Delisle C.E., Revéret J.P., 2010, L'évaluation ses impacts sur l'environnement

Contexte réglementaire

Contexte réglementaire

1. Les lois

Les études d'impact relatives à la protection de la nature ont été instaurées le 10 juillet 1976 par la loi N°79-629. Son décret d'application date du 12 octobre 1977. Dès lors, avant d'autoriser la réalisation de projets de travaux, il est obligatoire de réaliser une étude d'impact au préalable. Plusieurs articles du code de l'environnement régissent le droit des études d'impact : L. 122-1 à 122-3 et R. 122.1à R. 122-16.
Ces articles ont été révisés le 25 février 1993 : ils précisent le champ d'application et le contenu de l'étude d'impact.

Fin 2011, l'étude d'impact a été réformée et complétée. Cette reforme vise à  mettre en conformité le droit français avec le droit européen, simplifier le système actuel et rendre plus effective l'étude d'impact. Il est donc, par exemple,obligatoire d'évaluer les impacts cumulés du projet avec d'autres projets identifiés par l'autorité environnementale, le plus souvent la préfecture. Les modalités de suivis des effets doivent être précisées. Certains types de projet exemptés d'étude d'impact précédemment, car exclus par les seuils imposés, devront maintenant effectuer une étude d'impact avant réalisation du projet. Dorénavant des sanctions administratives seront appliquées au porteur de projet lors de non respect des mesures destinées à éviter, réduire ou compenser les effets négatifs important du projet.

2. Les projets concernés par ces lois

Les ICPE, Iinstallations Classées pour la Protection de l'Environnement doivent obligatoirement procéder à une étude d'impact.

Suite à la réforme des études d'impact et les enquêtes publiques de fin décembre 2011, le gouvernement français établit un troisième décret qui redéfinit leur champs d'application et leur contenu :

"Désormais, seuls sont soumis à étude d'impact les projets mentionnés en annexe à l'article R. 122-2 du Code de l'environnement", indique le ministère de l'Ecologie (Figure 1). "En fonction de seuils qu'il définit, le décret impose soit une étude d'impact obligatoire en toutes circonstances, soit une étude d'impact au cas par cas, après examen du projet par l'autorité de l'Etat compétente en matière d'environnement".

Figure 1 : Un extrait de l'annexe de l'article R. 122-2.
(Legifrance)

La Figure 1 est un extrait du tableau de l'article R. 122-2 : il correspond à la liste de projets qui doivent être systématiquement soumis à étude d'impact ainsi que les projets soumis à une procédure de "cas par cas".
La procédure dite au "cas par cas" doit être entamé par
le maître d'ouvrage (ou le porteur du projet) qui adresse un formulaire de "demande d'examen au cas par cas"  qui sera alors examiné  par l'autorité administrative compétente en matière d'environnement, dite "autorité environnementale". Après expertise, elle déterminera si le projet est sujet à une étude d'impact ou pas.

L'usine de dessalement est un projet novateur en France, ce type de projet n'est pas encore répertorié à l'article R. 122-2. Cependant, au vu des activités de l'usine de dessalement, la DREAL peut nous indiquer qu'il s'agit d'une ICPE. En effet, l'analyse de l'article R. 122-2 révèle que le projet a de forte probabilité d'être soumis à l'étude d'impact, selon les points suivants :

  • 11° "Travaux, ouvrages et aménagements dans les espaces remarquables du littoral et visés au b et au d du R. 146-2 du code de l'urbanisme". La zone considérée se situe sur le littoral atlantique.
  • 15° "aménagements et dispositifs de prélèvement des eaux de mer". Il est bien question de prélever de l'eau de mer afin de produire de l'eau douce pour la consommation humaine.
  • 16° désigne l'ensemble des "travaux, ouvrages et aménagements réalisés en vue de l'exploitation d'eau destinée à la consommation humaine dans une forêt de protection mentionnés à l'article R. 412-19 du code forestier". Nous nous trouvons dans ce cas de figure puis que le site d'implantation de l'usine est localisé au sein d'une forêt domaniale et désignée Natura 2000.

Il est donc indispensable de réaliser cette étape préalable d'étude d'impact avant même de concevoir tous travaux. Ce n'est qu'après validation du dossier de l'étude d'impact par l'administration que la construction de l'usine pourra être envisagée.

L'étude d'impact est donc primordiale lorsque l'on souhaite réaliser de tels projets. De plus, elle présente des avantages non négligeables :

  • réduction ou compensation des effets négatifs sur l'environnement et le cadre de vie,
  • aide à la conception pour les porteur de projet
  • aide à la décision pour les administrations,
  • information du public pour la participation à l'enquête préalable,
  • transparence sur le projet.

3. Procédure de l'étude d'impact


Figure 2 : Procédure administrative de l'évaluation des impacts sur l'environnement
(actu-environnement.com)

Le dossier d'étude d'impact est évalué par l'autorité environnementale, pour les projets locaux le préfet de région assume cette fonction, sinon c'est le ministre de l'environnement. Le délai d'instruction du dossier d'enquête publique est de deux mois. L'avis de l'autorité environnementale est alors incluse dans le dossier d'enquête publique et mise en ligne pour faciliter sa consultation par les personnes concernées.

4. Bibliographie

Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, mars 2013, Développement durable, Les principes, Les études d’impact de projets de travaux ou d’ouvrages, consulté le 25/02/2013, Disponible sur < http://www.developpement-durable.gouv.fr/Les-etudes-d-impact-de-projets-de.html >

Legifrance, le service public de la diffusion du droit, Article Annexe à l'article R122-2, Créé par le Décret n°2011-2019 du 29 décembre 2011 
Disponible sur <
http://www.legifrance.gouv.fr/affichCodeArticle.do?idArticle=LEGIARTI000025086815&cidTexte=LEGITEXT000006074220&dateTexte=20120601&fastPos=15&fastReqId=1798978423&oldAction=rechCodeArticle >
Consulté le 25/02/2013

Actu-Environnement, Etude d'impact : la procédure de "cas par cas" en question, consulté le 25/02/2013,
Disponible sur <
06http://www.actu-environnement.com/ae/news/etude-impact-reforme-procedure-cas-par-cas-15816.php4>

Analyse de l'état initial

Analyse de l'état initial

 

L'analyse de l'état initial du site et de son environnement définit un état de référence. Il permet d'obtenir un état des lieux rendant compte des enjeux de la zone de construction.

Trois principaux objectifs à cet exercice sont identifiés :

  • confirmer et cadrer le champ d'investigation (aires d'étude et thèmes environnementaux abordés). Cette étape est essentielle : elle permet d'établir les composants de l'étude afin d'apprécier les effets globaux. Dans le cadre de notre étude, six thèmes sont traités : les servitudes d'utilités publiques, le milieu physique, le milieu naturel, le paysage et le patrimoine naturel, le milieu humain, et les risques naturels et industriels.
     
  • réunir les informations nécessaires l'analyse des effets sur l'environnement causés par le projet. Ces données concernent tous les thèmes environnementaux étudiés. Le type d'informations recueillies est varié : données documentaires, résultats d'études, investigations de terrains.
    Cependant, au cours de ce projet, nous ne pourront pas réaliser l'échantillonage et l'analyse sur le site. Les raisons sont détaillées dans le chapitre dédié aux méthodes et difficultés rencontrées au cours de notre projet.

     
  • caractériser l'état de chaque thème.

"L'information recueillie doit être traitée de manière à connaître les sensibilités et les potentialités des territoires et milieux concernés, les risques naturels ou résultant d'activités humaines, la situation par rapport à des normes réglementaires ou des objectifs de qualité"  P. MICHEL

Afin de faciliter la lecture de ce chapitre, des cartes élaborées grâce au logiciel ArcGis sont présentées. De plus, des encarts de synthèse résument les thèmes et sous-thèmes environnementaux. Ils permettent au lecteur d'aller à l'essentiel et d'accéder, grâce à un lien, directement à la syntèse de l'analyse des impacts engendrés.

Servitudes d'Utilités Publiques

Servitudes d'utilités publiques

Les servitudes d'utilité publique constituent des limitations administratives au droit de propriété et d'usage du sol. Elles sont au bénéfice de différents acteurs : des personnes publiques (État, collectivités locales, établissements publics), des entreprises privées de services ou de travaux publics, (EDF, GDF, etc.), et de personnes privées exerçant une activité d’intérêt général. Elles sont imposées par la puissance publique dans un but d'intérêt général1.

Elles représentent une charge pour les bâtiments concernés et elles peuvent engendrer :
- des interdictions ou limitations d'occupation et d'utilisation du sol vis-à-vis des propriétaires,
- l'obligations aux propriétaires de faire des travaux d’entretien ou de réparation.

Les servitudes sont définies par le code l'urbanisme. Il en existent quatre catégories. Les servitudes relatives :
- à la conservation du patrimoine,
- à l’utilisation de certaines ressources et certains équipements,
- à la défense nationale,
- à la salubrité et à la sécurité publique.

L'étude d'impact doit vérifier l'absence de servitudes d'utilité publique au sein de la zone d'étude. Il est impossible de construire sur une servitude de droit publique. Elles sont référencées à l'article R.126-3 du Code de l’urbanisme. Nous avons contacter les organismes pouvant nous renseigner selon les types de servitudes, Tableau 1.

Tableau 1 : Méthodologie adopter pour obtenir les servitudes

Servitudes Source d'information utilisée
 Gaz BD Topo IGN
Réseau eau potable et usées  SAUR
Bornes incendies SDIS 85
Captages eau potable BD Topo IGN
Couloir aérien Mairie, Entreprise Oya Vendée Hélicoptère
Réseau routier BD Topo IGN
Réseau ferroviaire BD Topo IGN
Lignes électriques  BD Topo IGN, RTE Vendée
Lignes téléphoniques Orange

Peu de servitudes  sont présentes sur la zone d'étude. Il n'y a pas de servitudes relatives aux canalisations de gaz2, ni au réseau d'eau potable et usée3. De même, les servitudes relatives aux bornes incendies4 et aux captages d'eau potable5 sont absentes. Il n'y a pas de couloir aérien utilisés par les avions. Cependant les hélicoptères faisant la liaison entre le continent et l'île de Noirmoutier passe au dessus de la zone d'étude6 mais n'engendrent pas de servitudes.
Concernant le réseau routier et ferroviaire, seule une route secondaire se trouve à proximité directe de la zone d'étude sans intersecter celle-ci7. De même des lignes électriques8 et téléphoniques9 se situe à proximité directe de la zone étudiée.

La Figure 1 résume les servitudes présentes au sein de la zone d'étude. Elle a été réalisée grâce au logiciel ArcGis. Les données de l'IGN ont permis d'afficher les lignes électriques, le réseau de chemin de fer, les routes principales et secondaires. Ainsi les zones tampons à 150 m des routes et des voies ferrées, sont visibles sur les zones hachurées sur la carte. Les données relatives aux bornes incendies ne sont pas exploitables sous SIG donc elles ne sont pas affichées. Il n'a pas été jugé pertinent d'afficher les informations d'éléments absents de la carte comme les canalisations de gaz, les réseaux d'eaux usées et potables, les captages et les couloirs aériens.

 

Bilan de l'état initial des servitudes d'utilités publiques

Nous avons étudié les différentes servitudes présentes sur la zone d'étude. Il n'y a pas de servitudes relatives aux canalisations de gaz, ni au réseau d'eau potable et usée. De même, les servitudes relatives aux bornes incendies et aux captages d'eau potable sont absentes. Il n'y a pas de couloir aérien utilisés par les avions. Cependant les hélicoptères faisant la liaison entre le continent et l'île de Noirmoutier passe au dessus de la zone d'étude mais n'impliquent pas de servitudes.

Concernant le réseau routier et ferroviaire, seule une route secondaire se trouve à proximité directe de la zone d'étude sans intersecter celle-ci au nord de la zone. De même, des lignes électriques et téléphoniques longent la zone étudiée sur le côté est. La Figure 1 synthétise les servitudes de la zone étudiée.

Pour accéder à l'analyse des impacts engendrés par le projet sur les Servitudes, cliquez ici.


Figure 1
: Cartographie des servitudes de la région d'étude
(S. BAQUEY - A. BUENO
)

Bibliographie :

1Genaux H.,  Les servitudes d'utilité publiques, DDE Oise, 2007.
2  Mairie de la Barre-de-Monts
3 SAUR de la Roche sur Yon, Département Réseau d'eau potable, M. Alain Vrignaud et Département assainissement M. Yannick Baudry
4 Service Départemental d'Incendie et de Secours (SDIS)
5 Observatoire Départemental de l'Eau (d'après zonages DIREN et données DDASS), Mai 2004
6 Entreprise Oya Vendée Hélicoptère
7 BD Topo IGN
8 RTE Nantes
9 Orange Bordeaux, Mme Marie-Thérèse BRU

Milieu Physique

Le Milieu Physique

Le sol, le sous-sol sont les supports du milieu naturel et du projet futur. Ils font partis du milieu physique d'où l'importance d'en connaître ses caractéristiques.

L'analyse du milieu physique repose sur la collecte des données relatives à la géographie, la climatologie, la géologie et l'hydrogéologie.

La méthodologie employée afin de recueillir l'ensemble des données du milieu physique est résumé dans le tableau ci-dessous (Tableau 1) :

Tableau 1 : Méthodologie suivie(1)
(S.Baquey, A.Bueno)
 

Sous thème  Données collectées Organismes consultés
Climatologie
  • température
  • pluviométrie
  • vent
  • ensoleillement

Météofrance
ADEME

Géologie
  • carte géologique
  • Coupe lithologique

BRGM
ONF

Observatoire départementale de l'eau en Vendée
 

Hydrogéologie

  • eaux souterraines
  • captage/forage

BRGM
Observatoire départementale de l'eau en Vendée
Carmen
 

 

Bilan de l'état initial du milieu physique

Les caractéristiques à retenir sur le milieu physique sont :

  • le secteur d'étude se situe dans les Marais Bretons au nord-ouest de la Vendée. La superficie totale de cet espace est de 45 000 ha.
     
  • en moyenne, la vitesse annuelle des vents est de 6 à 8 m/s
  • la zone d'étude connaît une intensité d'ensoleillement annuelle moyenne par rapport au valeur nationale : soit 2 300 heures d'ensoleillement  par an.
     
  • elle repose sur les dunes sableuses du littoral
  • l'érosion dunaire est peu marquée.
  • le sous-sol se compose de l'empilement de diverses couches : sable (0 à 10 m de profondeur), argile et marne (5 m de profondeur) et des calcaires.
     
  • la zone non saturée présente une épaisseur de 5 à 10 m de profondeur.
  • les surfaces du site sont planes et les pentes sont faibles (inférieure à 3°)
  • l'infiltration est le phénomène qui prédomine sur le site.

    Pour accéder à l'analyse des impacts engendrés par le projet sur le Milieu Physique, cliquez ici.

 

Figure 1 : Synthèse de l'état initial du milieu physique
(S.BAQUEY, A.BUENO)

Bibliographie :

(1)Guide petit hydro, n.d, Fiche n°13, L'étude d'impact, consulté le 04/03/2013,
disponible sur < http://courseware.mech.ntua.gr/ml25327/Guide%20Petit%20Hydro2%5B1%5D.pdf >

Contexte géographique

La géographique de la Vendée

La région du Pays de la Loire se compose de cinq  départements : Loire-Atlantique, maine-et-Loire, Mayenne, Sartre et la Vendée .D'une superficie de 6 772 km2, le département de la vendée est illustré en Figure 1 : il se localise au sud de la région et représente près de 1,27% du territoire français. On dénombre six grandes villes : la Roche-sur-Yon, les sables d'Olonnes, Challans, les Herbiers et luçon.

Figure 1 : Le départements de la Vendée et ses principales agglomérations
 (BRGM)

Le relief de la Vendée est peu accuentué en particulier la côte ouest en relation directe avec l'Océan atlantique. Cette espace est ségrégué en quatre régions naturelles :

  • le Bocage Vendée réprésentant les 2/3 de la superficie totale du département. Il repose sur le Massif Armoricain et s'étend au nord, à l'est et jusqu'au centre de celui-ci. L'activité agricole prédominante de cette  zone est dédié à l'élevage agricole.
  • la Plaine de Luçon, localisée au sud est connait une culture céréalière intensive.
  • Les marais sont caractéristique de cette région. les deux principaux sont le Marais Poitevin au sud et le Marais Bretons au nord-ouest. Notre projet se situe sur le Marais Bretons d'une superficie de 45 000ha (Figure 2).
  • Le littoral de 255 km de côte : il est parcourut par 140 km de plage. Deux îles appartiennent à ce département : l'île Yeu et l'île Noirmoutier.

Figure 2 : Les Marais Bretons
(CEMAGREF
)

Le secteur d'étude considéré pour notre étude est celui des Marais Breton.

La zone d'étude est la Forêt Domaniale des Pays de Monts.

 

Contexte climatique

Contexte climatique

Le climat océanique caractérise le département de la Vendée. le temps est doux tout au long de l'année : des étés frais et bien ensoleillés, et des hivers aux températures douces.

1. L'ensoleillement

Il est plus important sur le littoral de la Vendée qu'à l'intérieur du département. La durée annuelle d'ensoleillement est de 2200 à 2300 heures à Noirmoutier, Yeu, Les Sables d'Olonne contre 2100 heures à Fontenay le Comte et moins de 1900 heures à La Roche sur Yon. A titre indicatif, l'ensoleillement sur notre secteur d'étude ( plus largement sur le littoral vendéen) est comparable à celui de Carcassonne.

L’énergie solaire traduit l'intensité de l'ensoleillement : la carte ci-dessous (Figure 1) en donne une estimation. Le département de Vendée  (localisé par un point en rouge) est situé en zone vert clair. Il s'agit d'un espace où l'ensoleillement est moyen par rapport au valeur nationale. La production d'énergie solaire concernant notre secteur d'étude est de 1350 à 1490 kWh/m2/an.

Figure 1 : Carte de l'énergie du rayonnement solaire reçu sur un plan d’inclinaison égal à la latitude et orienté vers le sud
(ADEME,n.d.)

 

2. Le vent

La carte illustrée en Figure 2 présente la vitesse moyenne des vents à 60 m de hauteur en région Pays de la Loire.
 

Figure 2 : Carte des moyennes annuelles de vents dans la région Pays de la Loire.
(Ademe, n.d)

Globalement, les côtes vendéennes présentent une vitesse annuelle moyenne des vents de 6 à 8 m/s.

3. La pluviométrie

Les relevés pluviométriques entre 2008 et 2012 de la commune de la roche sur Yon, commune proche de la Barre de Monts où est localisée notre usine de dessalement sont représentées dans la figure 3:

Figure 3 : Cumul annuel de précipitations dans la commune de la Roche sur Yon
(Climat-Vendée, 2013)

Nous remarquons que les précipitations sont comprises entre 750 mm et 1000 mm chaque année. Le cumul annuel de précipitations moyen durant ces 5 années est de 842,24 mm.  Dans la figure 4, nous remarquons que le mois où le cumul de précipitations le plus élevé est le mois de décembre alors qu'entre les mois de mai à septembre, le cumul reste inférieur à 100 mm. Nous remarquons de plus que le cumul est variable chaque année.

Figure 4 : Cumul mensuel de précipitations pour les années 2012 et 2009 dans la commune de la Roche sur Yon
(Climat-Vendée, 2013)

 

Contexte géologique

Contexte Géologique

Cette partie expose les caractéristiques géologiques à l'échelle du secteur d'étude, les Marais Bretons, et à l'échelle de la zone d'étude, la Forêt Domaniale des Pays de Monts.
 

Ce qui faut retenir de cette partie :

  • Les dunes boisées de la forêt domaniale sont le support de l'usine de dessalement.
  • Les dunes grises et blanches dissimuleront les canalisations entre le lieu de captage et celui de l'implantation de l'usine.
  • La structure géologique se compose d'une superposition de couches récentes et anciennes :
         - les sables dunaires d'une épaisseure de 10 m.
         - les argiles flandrienne du "Bri". L'épaisseur est d'environ 5 m.
         - les calcaires de l'éocène.
  • L'érosion dunaire est peu marquée sur le site

 

Ces thèmes sont détaillés dans les sous-parties suivantes :

La géologie du secteur d'étude

La géologie des Marais Bretons

L'histoire géologique de secteur d'étude est celle du Massif Armoricain. Il s'agit d'un tronçon de la chaîne varisque. Cette structure s'est élevée au cours de l'ère primaire (Paléozoique) constituant ainsi l'ossature principale de l'Europe. Le Massif Armoricain est un tronçon de cette chaîne. Le nord du département est constitué d'un socle du Massif Armoricain tandis que la partie sud est composée de formations sédimentaires du bassin Aquitain comme l'illustre la carte géologique (Figure 1).

Figure 1 : Carte géologique schématique de la Vendée
(BRGM
)

Les bocages Vendéens cités précédemment reposent sur ce massif. Les roches qui affleurent sont des schistes, gneiss et micashistes ainsi que des granites au niveau des bas bocages.

En vendée, la couverture sédimentaire comprend des formations sédimentaires datant du Jurrassique. Elle se localise essentiellement en bordure méridionale du département. Le nord-ouest de la Vendée connaît un dépôt sédimentaire plus tardive datant du Crétacé supérieur et Tertiaire.

En effet, le département vendéen n'a pas connu de formation durant le crétacé inférieur. Cette période est une phase de continentalisation où l'érosion et l'altération des terrains antérieurs et jurassiques furent importantes. Le Crétacé supérieur est caractérisé par une transgression marine identifiée au nord-ouest et tout particulièrement dans le bassin de Challans-Commequiers. Les dépôts sédimentaires de cette période sont de type : sables graveleux quartzeux surmontés par des argiles noires ligniteuses. En dernier lieu se dépose des faciès caractéristiques d'environnements de plate-forme proximale : Challans comporte en majorité des calcaires sableux à Nummulites. La Figure 2 représente une coupe géologique de Saint Jean de Monts à Challan. Elle résume les couches sédimentaires qui se sont déposées dans notre secteur d'étude du Crétacé jusqu'au Quaternaire. Il ne s'agit pas exactement de notre zone d'étude mais la géologie en très proche.

 

Figure 2 : Profil géologique de St Jean de Monts à Challan.
(Observatoire départementale de l'eau en Vendée)

De plus, des formations superficielles plio-quaternaires sont uniformément  réparties sur l'ensemble du département. Il s'agit de dépôts complexes d'épaisseur réduite. Ces couches sont composées d'argiles, de limons, de sables et de cailloutis comme l'illustre l'horizon géologique en Tableau 1.

Tableau 1 : Récapitulatif de l'horizon géologique du secteur d' étude.
(BRGM)

La géologie de la zone d'étude

La géologie de la Forêt Domaniale des Pays de Monts

 

En ce qui concerne la zone d'étude, elle est située sur un espace de dunes sableuses de types différents (Figure 1) :

  • Les dunes embryonnaires sont des dunes non végétalisées donc mobiles situées au plus proche du littoral.
  • Les dunes blanches ou dune vives sont moyennement fixées par la végétation telles que les Oyats et les Agropyron, elles sont mobiles.
  • Les dunes grises sont situées en arrière-dunes, fixées par des végétaux tels que mousses et lichens.
  • Les dunes boisées, comme la forêt des Pays de Monts, sont composées de Pins Maritimes destinés à immobiliser complètement la partie de dune où ils sont plantés.

La zone d'implantation de l'usine repose sur les dunes boisées majoritairement, mais aussi les dunes grises et les dunes blanches. Le site ne présente pas le faciès des dunes embryonnaires.

 

         Figure 1  : Cartographie et schéma des faciès des dunes du littoral
(ONF)

De plus, le sous sol est composé de sables dunaires récents et ancien. Ils viennent en placage de structures plus anciennes dont les alluvions marines, appelées aussi "Bri" qui sont des formations argileuses du Quaternaire. La consultation de la Banque de Données du Sous Sol, BSS, ne permet pas d'obtenir des renseignements sur des forages dans la forêt domaniale de monts. En revanche, plusieurs ouvrages ont été réalisés sur la commune de Notre Dame des Monts. La Figure 2 décrit l'un de ces forages (ouvrage référencé 053445 X 0043) : il représente bien les formations sédimentaires mentionnées précédemment à savoir les sables dunaires surmontant le "bri" argileux surmontant lui-même les marnes et les calcaires du Tertiaire (Figure 2). On remarquera l'absence du dépôt calcaire du Miocène sur notre zone d'étude.

Figure 2 : Géologie de la zone d'étude et coupe lithologique d'un forage à proximité
(BRGM
)

Notre zone d'étude se localise au sud des plages de Lay (Figure 3). L'espace dunaire est caractérisé par une érosion peu marquée.

Figure 3 : L'érosion dunaire
 

Contexte hydrogéologique

L'hydrogéologie

 Le secteur d'étude se localise dans la zone humides des Marais Bretons. Ils présentent une richesse biologique de part sa diversité d'habitats et de milieux:

  • le milieu marin
  • les marais d'origine anthropique. Ils existent trois classes de marais comprises dans cette catégorie. Les polders sont des terrains qui gagnent peu à peu sur la mer et qui sont endigués. Il y aussi les marais salés exploités pour le sel et les marais doux. Ces derniers se localisent dans la partie interne des marais et sont sujets aux inondations. La Figure 1 suivante localisent ces deux types de zone humide.
  • les marais dunaires littoraux et forestiers moins présents. Ce sont cependant cette catégorie qui caractérise notre zone d'étude.

Figure 1 : Carte des marais salés et doux dans la zone des Marais Bretons
(
Observatoire départementale de l'eau en Vendée)

Ce qui faut retenir sur cette partie :

  • Le SAGE s'applique aux Marais Bretons et à notre zone d'étude. L'enjeu A du SAGE est de sécuriser et optimiser l'alimentation potable notamment par l'action A9.
  • La zone non saturée s'étend sur les dix premiers mètres de profondeur : des forages supplémentaires pourraient confirmer la présence de la nappe souterraine.
  • Globalement, les surfaces de notre zone d'étude sont planes et les pentes sont faibles. Par conséquent, le phénomène d'infiltration est prédominant sur celui du ruissellement.
  • Le site n'est pas inscrit dans les zones inondables.

Ces thèmes sont détaillés dans les sous-parties suivantes :

Hydrogéologie et hydrologie

Hydrogéologie et Hydrologie

1. Les aquifères

D'un point de vue hydrogéologique, les Marais Bretons sont de vastes dépressions liées à un effondrement locale du socle hercynien. Évoquées dans la partie précédente, le site étudié présente plusieurs couches sédimentaires accumulées dans le temps. Il s'agit le plus souvent de sables, d'argiles ou encore de calcaires. Ces horizons présentent des capacités plus où moins importantes à pouvoir contenir de l'eau : on parle d'aquifères. En effet, les argiles confèrent des propriétés d'imperméabilité au sous-sol contrairement aux sables et aux calcaires qui sont perméables.

Deux aquifères peuvent être identifiés dans la zones des Marais Bretons : les calcaires gréseux du Lutétien et les sables cuisiens. La nappe de formation lutétiennes (calcaire et grés) se localise principalement sous la frange littorale du Marais. Elle est généralement captive au niveau d'une couche d'argiles quaternaires, "Bri". La profondeur de la nappe est souvent faible : entre 1 à 3 mètre en dessous de la cote du terrain naturel.

La zone d'implantation de l'usine se situe dans la Forêt Domaniale de Monts caractérisée par des superpositions de couches sédimentaires ( sables dunaires, argiles et calcaire). Tout laisse à penser qu'une nappe pourrait être présente sous le site. Il est recommandé de faire intervenir un expert sur le site et d'éventuellement réaliser des forages afin de vérifier cette hypothèse (1).

2. Le contexte réglementaire

De plus, cette région est parcouru par de nombreux cours d'eau notamment celui du Canal de Taillée (Figure 1).

Figure 1 : Les Marais bretons et les cours d'eau soumis au SAGE
(Observatoire départementale de l'eau en Vendée (1)
)

D'un point de vue de la réglementation le SDAGE, Schémas Directeurs d'Aménagement et de Gestion des Eaux, du Bassin Loire-Bretagne est le cadre de cohérence du SAGE (Schémas d'Aménagement et de Gestion des Eaux). La priorité du SDAGE est de protéger les zones humides. Il demande ainsi la réalisation ou la révision d'inventaires de ces espaces par le SAGE (ou parfois les communes concernées) lors de documents d'urbanisme.

Le SAGE s'appliquent aux Marais Bretons et donc à notre zone d'étude (Figure 1). Approuvé le 19 Juillet 2004, il sert à fixer les objectifs et les dispositions permettant une gestion équilibrée et durable de l'eau mais aussi la préservation des milieux aquatiques et du patrimoine piscicole sur un bassin versant.

Les 5 grands enjeux du SAGE sont les suivants :

  • Enjeu A : la sécurisation et l’optimisation de l’alimentation en eau potable
  • Enjeu B : la préservation de la qualité des eaux marines pour la valorisation du potentiel biologique et économique du littoral
  • Enjeu C : la gestion durable des eaux salées souterraines
  • Enjeu D : le développement équilibré et durable des usages et des fonctions des marais
  • Enjeu E : l’organisation et le pilotage de la mise en œuvre du SAGE

Notre projet répond au sous-objectif Aa-b : Il s'agit de développer des actions complémentaires de sécurisation du dispositif d'alimentation en eau potable. En effet, l'action A9 est d'étudier la faisabilité de différentes solutions de renforcement de la sécurité de l'alimentation en eau potable (2).

La Figure 2 ci-dessous illustre le fait que le site d'implantation, bien que compris dans le SAGE, ne repose pas dans une zone humide. Cependant, le littoral est exploité, essentiellement pour l'adduction de l'eau de mer vers l'usine.

Figure 2 : Localisation des zones humides au niveau de la zone d'étude
(DREAL (3))

Le SDAGE nous impose la récréation ou la restauration de cet espace marin. Les aménagements mis en place devront être équivalents sur le plan fonctionnel et de la qualité de la biodiversité.A défaut, une surcompensation des surfaces perdues devra être réalisée à hauteur de 200 % de la surface perdue lors de l'implantation de l'usine.

3. bibliographie

(1) Vendée conseil général, Observatoire Départemental de l'Eau, Eaux souterraines, consulté le 24/02/2013, disponible sur < http://observatoire-eau.vendee.fr/eaux-continentales/eaux-souterraines.htm >

(2) Le Sage du Marais Bretons et du bassin versant de la Baie de Bourgneuf, 2013, les zones humides, consulté le 25/02/2013, disponible sur < http://www.baie-bourgneuf.com/?page_id=390>

(3)DREAL des Pays de la Loire, novembre 2012, Zones humides en Pays de la Loire, consulté le 27/02/2012, disponible sur < http://carmen.developpement-durable.gouv.fr/26/R_ZONES_HUMIDES_L93_R52.map >

Les eaux souterraines

Les eaux souterraines

1. La zone non saturée

Par définition, une zone non saturée (ZNS) est la zone du sous-sol comprise entre la surface du sol et celle de la nappe libre. L'épaisseur de la zone non saturée a été évaluée pour la région Pays de la Loire, par l'établissement public de référence dans le domaine des sciences de la Terre, le BRGM. La carte des épaisseurs moyennes des ZNS montre que le secteur d'étude présente une épaisseur moyenne faible, soit moins de 5m (Figure 1).

Figure 1 : Carte des épaisseurs moyennes des zones non saturées de la Vendée
(BRGM(1)
)

Une étude plus précise de la zone d'implantation, nous informe que l'épaisseur moyenne au niveau de cette zone est supérieure : comprise entre 5 et 10m. Comme nous l'avons vu précédemment, on se trouve sur sol de type sable dunaire. Cette couche s'étend sur les premiers 10 m, d'après le forage réalisé à proximité de notre site (Figure 2) : elle correspond donc à notre zone non saturée.

Figure 2 : Coupe lithologique d'un forage à proximité
(BRGM
)

           2. Phénomène d'infiltration et de ruissellement

L'IDPR est l'indice de développement et de persistance des réseau. Il est obtenue via l'analyse de l'organisation du réseau hydrographique qui dépend des structures et des lithologies géologiques du milieu naturel. Cet indice permet de rendre compte indirectement de la capacité intrinsèque du sol à laisser infiltrer ou ruisseler les eaux de surface. Il dépend ainsi de la perméabilité qui est par définition la capacité du sol à laisser passer fluide.

Le principe de l'IDPR repose sur la comparaison d'un réseau théorique, autrement dit composé d'un milieu homogène, au réseau mis en place sous le contrôle d'un contexte géologique.

Les valeurs de cet indice varie de 0 à n. Dans le cas des études du BRGM, l'organisme a multiplié les valeurs par 1000 et limité ces dernières à 2000. Le Figure 3 suivante récapitule l'interprétation des valeurs de l'IDPR :

Figure 3: Interprétation des valeurs de l'IDPR
(BRGM(1)
)

Nous retiendrons que lorsque l'IDPR est inférieur à 1000, l'infiltration des eaux est majoritaire. Une valeur, qui tend 2000, révèle d'un ruissellement majoritaire.

De plus, pour obtenir des valeurs plus significatives de l'IDPR, un paramètre supplémentaire a été considéré lors des études du BRGM : il s'agit des surfaces planes et des pentes faibles. Les marais cotiers et les grandes plaines alluviales sont les zones où les surfaces sont les plus planes et les pentes sont considérées comme faibles voir nulles (inférieur à 3°). Une fois l'ajustement effectué, nous obtenons les résultats sur la Figure 4 ci-dessous :

Figure 4: L'indice de développement et de persistance des réseau sur le département vendéen
(BRGM(1)
)

En conclusion, en ce qui concerne notre zone d'étude, l'infiltration est majoritaire et l'épaisseur moyenne de la zone non saturée est moyenne

3. Bibliographie

(1) BRGM, octobre 2003, cartes de vulnérabilité des bassins versants de la région Pays de la Loire, BRGMRP-53108-FR, consulté le 12/02/2013
Disponible sur <http://www.brgm.fr/publication/pubDetailRapportSP.jsp?id=RSP-BRGM/RP-53106-FR>

Les zones inondables

Zones Inondables

Au vu des documents du SAGE « Marais Breton et Baie de Bourgneuf » et du DOCOB Natura 2000 « Marais Breton, Baie de Bourgneuf, Ile de Noirmoutier et Forêt de Monts », nous pouvons conclure que le site d'implantation de l'usine n'est pas considérée comme une zone humide (figure 1)

Figure 1 : Les zones Humides au niveau du Marais Bretons
(ACTeon / EcoVia 1)

Bibliographie

1 ACTeon/ EcoVia, 2009, Amélioration des connaissances sur les fonctions et usages des zones humides : évaluation économique sur des sites tests, Le cas des Marais Bretons
Disponible sur < http://www.eau-loire-bretagne.fr/espace_documentaire/documents_en_ligne/guides_zones_humides/ZH_3F_Marais_breton.pdf >
Consulté le 21/02/2013

Milieu Naturel

Milieu Naturel

La zone d'étude est localisée au sud de la commune de La Barre-de-Monts (85012), au sein de la forêt domaniale des Pays de Monts, au niveau de la plage des Lays. Elle s'intègre dans l'ensemble remarquable du Marais Breton à près de 50 km du sud de l’estuaire de la Loire. Cette partie a pour but de recenser la présence des zones naturelles sensibles du site d'implantation de l'usine de dessalement. Ce qui amène à un inventaire et un descriptif des différents types d'espace protégés, pour mieux comprendre les enjeux de protection des milieux naturels intersectants la zone d'étude.

Afin de réaliser cet état des lieux nous nous sommes appuyés sur des documents de gestion de ces espaces : Docob des zones Natura 2000, des documents d'urbanisme : Scot. Nous avons utilisés les informations du Muséum National d'Histoire Naturelle (INPN-MNHN), riche d'informations sur les zones sensibles et les espèces protégées.

L'encart et la carte ci-dessous synthétisent le chapitre et permet d'accéder directement à l'analyse des impacts engendrés sur le Milieu Naturel.
 


(mediaforest.net)

Bilan de l'état initial sur le Milieu Naturel

La zone d'étude se situe en zone Natura 2000 au titre des Directives Oiseaux (FR 5212009) et Habitats (FR5200653), ces deux zones portent le même nom "Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts". Les habitats de la zone d'étude sont les estrans, les dunes, la forêt des Pays de Monts constituée des résineux (90%) et de feuillus (10%). La zone d'étude est un habitat important pour les différents phases du cycle de vie d'oiseaux, notamment pour les oiseaux migrateurs. L'espèce d'oiseau appelé Gravelot à collier interrompu est particulièrement représentative des dunes, un intérêt tout particulier doit lui être accordé.
La démarche Natura 2000 n'exclut pas la mise en oeuvre de projet d'aménagement au sein des sites désignés. Il est nécessaire, cependant de réaliser un document réglementaire supplémentaire : "l'Evaluation des incidences Natura 2000" lorsqu'un projet a une emprise avec une zone Natura 2000.  Nous ne réalisons pas ce document car ce n'est pas dans nos objectifs, nous préférons nous concentrer sur l'étude d'impact en elle-même.

La zone d'étude se situe au sein de deux Zones Naturelles d'Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique (ZNIEFF) : la ZNIEFF I, référencée 502 5001, nommée « Dunes et forêt de La-Barre-de-Monts, Notre-Dame-de-Monts » et la ZNIEFF II, référencée 502 5000, nommée « Forêt de Monts ».  Les ZNIEFF n’ont pas de valeur juridique directe mais permet l'évaluation de la richesse patrimoniale dans l’élaboration de projets susceptibles d’avoir un impact sur le milieu naturel. L'habitat majoritaire est la forêt de pins méditérranéens. Une certaine biodiversité existe et doit être maintenue. L'espèce végétale Omphalodes littoralis est importante pour cette zone, notamment pour la fixation des dunes. Les ZNIEFF sont des zone d'étapes migratoires, de stationnement et de dortoirs, leur sensibilité sera prise en compte dans l'évaluation des impacts.

Absence de zones Arrêté de Protection Biotope, Réserve Naturelle Nationale, Parc Naturel Régional et ZICO sur le secteur d'étude.

Différentes espèces protégées sont recensées sur le site d'étude, végétaux :  Omphalodès du littoral (Omphalodes littoralis), mammifères : Ecureuil roux (Sciurus vulgaris), amphibiens : Pélobate cultripède (Pelobates cultripes), oiseaux : Gravelot à collier interrompu (Charadrius alexandrinus), reptiles :  Vipère aspic (Vipera aspis), chiroptères : Oreillard roux (Plecotus auritus).

Notamment des espèces prises en compte pour le tracé des trames vertes et bleues, c'est le cas de la Chouette chevêche et le Gorgebleue à miroir.

Pour accéder à l'analyse des impacts engendrés par le projet sur le Milieu Naturel, cliquez ici.

 

            

 

Les zones Natura 2000

Les zones Natura 2000

La zone étudiée se situe au sein de deux zones Natura 2000, présentées par la suite. Le réseau Natura 2000 est un ensemble de sites naturels européens, terrestres et marins, identifiés pour la rareté ou la fragilité des espèces sauvages, animales ou végétales, et de leurs habitats. Le réseau Natura 2000 concilie préservation de la nature et préoccupations socio-économiques. Il s'appuie sur deux Directives Européennes. La Directive « Oiseaux », relative à la protection des oiseaux sauvages et des milieux dont ils dépendent; ainsi que la Directive « Habitats », relative à la conservation et la restauration des habitats naturels européens. La Directive « Oiseaux » désigne les sites appelés « Zones de Protection Spéciale (ZPS) » et la Directive « Habitats » désigne les « Zones Spéciales de Conservation » (ZSC) et les Sites d'Intérêt Communautaire (SIC).

L’ensemble des ZSC et des ZPS constitue, au niveau européen, le réseau cohérent baptisé « Natura 2000 ». Des plans de gestion des Natura 2000 sont établis en concertation avec les acteurs locaux pour préserver ces espaces. Ils aboutissent à la rédaction de DOCOB, documents d'objectifs, où sont consignés les mesures de prévention concrètes pour conserver et restaurer les milieux naturels, mais aussi pour sauvegarder les activités économiques, sociale et culturelles qui s'exercent sur le site.


Figure 1 : Synthèse des zones Natura 2000 du site d'étude
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Bilan de l'état initial des zones Natura 2000

Le site étudié se situe dans des zones sensibles de Natura 2000 au titre des Directives Oiseaux et Habitats, Figure 1. Les habitats de la zone d'étude sont les estrans, les dunes, la forêt des Pays de Monts constituée des résineux (90%) et de feuillus (10%).

La forêt des Pays de Monts dans laquelle nous nous situons représente 4% des zones Natura 2000 dans lesquelles elle se situe. Sachant que l'emprise de l'usine correspond à 1% de la forêt des Pays de Monts, un faible pourcentage (0,04%) des zones Natura 2000 sont impactées par la construction.

Une population importante d'oiseaux niche, hiverne, se reproduisent ou se nourrissent dans les estrans, dunes et forêts. La zone d'étude un habitat importante pour les différents stades de leur cycle de vie.

L'association des marais et de la forêt est importante pour les oiseaux, ils permettent respectivement de se nourrir et de nicher, les deux habitats sont utilisés en complémentarité.

L'espèce d'oiseau appelé Gravelot à collier interrompu est particulièrement représentative des dunes, un interêt tout particulier doit lui être accordé.

La démarche Natura 2000 n'exclut pas la mise en oeuvre de projet d'aménagement au sein des sites désignés. Il est nécessaire, cependant de réaliser une "Evaluation des incidences Natura 2000" lorsqu'un projet a une emprise avec une zone Natura 2000. Nous sommes dans ce cas là. C'est un document réglementaire à but préventif, il permet d'assurer l'équilibre entre les activités humaines et la conservation de la biodiversité. Nous ne réalisons pas ce document car ce n'est pas dans nos objectifs, nous préférons nous concentrer sur l'étude d'impact en elle-même. Notons qu'il faut se référer au Décret 2010-365 du 9 avril 2010.

Il est certain que dans notre cas le projet n'est pas compatible avec les objectifs de conservation car il amène à la dégradation voire la destruction d'espèce ayant mené à la désignation des Natura 2000. Il semble que le projet peut-être classé projet d'intérêt public majeur auquel cas, l'autorité actant la décision ne peut s'opposer au projet malgré son impact négatif sur les écosystèmes. Elle veillera cependant à la prise en compte des mesures d'évitement, de réduction et de compensation des effets négatifs du projet sur l'environnement.

Bibliographie :

1 DOCOB FR 5200653 (SIC), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts, Portail du Sytème d'information documentaire de l'environnement, 2002.
2 DOCOB FR 5212009 (ZPS), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts, Portail du Sytème d'information documentaire de l'environnement, 2010.

3 SCOT Nord Ouest Vendée, Syndicat Mixte Marais Bocage Océan.
4  Diagnostic de l'état écologique de l'habitat des laisses de mer, Commune de La Barre-de-Monts, LPO, Association Baie de Bourgneuf, Réseau Natura 2000, DREAL Pays de la Loire, Europe, septembre 2012

 

Directive Habitat

Directive Habitat

La première zone Natura 2000 est de type Site d'Intérêt Communautaire (SIC), issue de la Directive Habitat. Elle est nommée "Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts", référencée FR5200653 à l'inventaire des zones Natura 2000, (Figure 1). Elle s'étend sur une superficie de 52 337 ha, dont 30% de superficie marine.


Figure 1
: Carte de la localisation des zones Natura 2000 de la zone étudiée
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Figure 2 : Classe d'habitat recensé dans la zone Natura 2000 SIC
(Inventaire National Patrimoine Naturel INPN-MNHN)

Cet espace regroupe une vaste zone humide en arrière du littoral provenant du comblement du golfe de Machecoul et de Challans. C'est une baie marine renfermant des vasières à forte productivité, île et cordons dunaires. Une partie du littoral, endigué au cours des derniers siècles, a donné naissance à des systèmes de polders et de marais salants. L'ensemble de la zone présente un état de conservation de qualité. Cet espace est vulnérable du fait de la déprise agricole et des pression touristiques et urbaines, plus particulièrement sur la frange littorale. Les habitats majoritaires (Figure 2) sont des prairies 30%, des zones humides salées (marais salants, pré salés, steppes salées) 20% et les zones urbanisées et industrielles 17%. La forêt domaniale des Pays de Monts dans laquelle se situe le site d'implantation représente 4 % de la surface de la Natura 2000 SIC. La zone d'étude est constituée de forêts de résineux.
 

La partie maritime n'est pas prise en compte dans la Natura 2000 SIC. Seule la zone d'estran, partie intertidale des plages, est protégée au titre de la Natura 2000 SIC. D'après le DOCOB, les habitats de cette zone sont les replats boueux ou sableux exondés à marée basse et les bancs de sable à faible couverture permanente d'eau marine. Il n'existe pas d'espèces marines protégées au niveau national fréquentant cet habitat. Néanmoins, cet un lieu de gagnage pour les oiseaux d'eau, comme les anatidés (oies,cygnes, canards) et limicoles (petits échassiers). Ils y trouvent une ressource alimentaire essentielle lors des migrations saisonnières. La Bernache cravant, le Canard siffleur, le Canard colvert et le Canard pilet se nourrissent notamment sur les herbiers de zostères (Varech marin). Les herbiers à zostères sont plutôt localisés dans la baie de Bourgneuf, principalement sur la côte est de l'île de Noirmoutier, donc peu présent dans notre zone d'étude. Les récifs et bancs d'hermelles, constructions d'un annélide (ver) marin sont source de biodiversité car ce sont des habitats pour environ 70 espèces différentes. Ce sont des structures absentes de la zone d'étude, ces habitats se concentrent majoritairement dans la baie de Bourgneuf et au nord de la commune de la Barre-de-Monts sur la plage de la Fromentine1. Concernant les oiseaux, le Tadorne de belon, le Fuligule milouin, l'Huitrier-pie, l'Avocette, le Pluvier argenté, le Bécasseau variable et le Courlis cendré lors de l'hivernage et des migration sont présents sur les côtes vendéennes.

Les zones boueuses et sableuses ont une végétation herbacée, basse, ouverte, dominée par les espèces annuelles, présentant une seule strate et dont le recouvrement est le plus souvent assez faible.

L'habitat des laisses de mer est le lieu de vie d'une faune et d'une flore parfaitement adaptées aux conditions extrêmes de ce milieu. Plusieurs espèces végétales sont de bonnes indicatrices de l'habitat : la Renouée maritime, le Cakilier maritime, la Soude brûlée, l'Arroche des sables, puis , secondairement, le Liseron des sables, le Pourpier de mer et l'Euphorbe maritime2.

Au bilan, les habitats de la zone d'étude son les forêts,les dunes et les les plages.

Bibliographie :

1 DOCOB FR 5200653 (SIC), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts, Portail du Sytème d'information documentaire de l'environnement, 2002.

Diagnostic de l'état écologique de l'habitat des laisses de mer, Commune de La Barre-de-Monts, LPO, Association Baie de Bourgneuf, Réseau Natura 2000, DREAL Pays de la Loire, Europe, septembre 2012

Directive Oiseaux

Directive Oiseaux

La deuxième zone Natura 2000 est de type Zone de Protection Spéciale (ZPS), issue de la Directive Oiseaux. Elle se nomme "Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts", référencée FR 5212009 à l'INPN. Elle s'étend sur une superficie de 55 826 ha, dont 30% en zone maritime. La détermination de ces ZPS s’appuie sur l’inventaire scientifique des ZICO.


Figure 3
: Carte de la localisation des zones Natura 2000 de la zone étudiée
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Figure 4 : Classe d'habitat recensé dans la zone Natura 2000 ZPS
(Inventaire National Patrimoine Naturel INPN-MNHN)

Les habitats majoritaire de la Natura 2000 ZPS sont les mêmes que ceux de la Natura 2000 SIC, (Figure 4). La ZPS est un site naturel majeur intégré au vaste ensemble de zones humides d'importance internationale de la façade atlantique comprise entre estuaire de la Loire et le Marais Poitevin. Ces milieux sont les lieux de reproduction, nourrissage et hivernage de nombreuses espèces d'oiseaux d'intérêt communautaire. Le site est la seule zone de France à accueillir chaque année 7 espèces de limicoles (petits échassiers) en reproduction, 40 000 anatidés (oies, cygnes, canards) et limicoles en passage ou hivernage. Le site est particulièrement important pour l'Echasse blanche, l'Avocette élégante (Figure 5), la Mouette mélanocéphale, le Hibou des marais, la sterne Pierregarin, la Sterne caugek, le Vanneau huppé, la Barge à queue noire, le Canard souchet.


Figure 5 : Avocette Elégante
(Oiseau.net)

Tout comme la natura 2000 SIC, cet espace est vulnérable à cause de la déprise agricole (difficultés économiques des systèmes d'élevage bovin extensifs), d'une forte pression urbaine et touristique sur le littoral. Les enjeux de défense contre la mer peuvent induire des aménagements excessifs au détriment des dunes et de l'estran. Un aspect sensible est la dégradation de zones humides (dégradation et perturbation du fonctionnement hydraulique, remblaiment et aménagements divers). La forêt domaniale des Pays de Monts dans laquelle se situe le site d'implantation représente 4% de la surface de la Natura 2000 ZPS.

Le DOCOB de la ZPS précise que la présence des milieux forestiers dans la ZPS contribue à la richesse du site en terme d’avifaune. Cet espace est le principal biotope d’un certain nombre d’espèces nicheuses, notamment : l’Engoulevent d’europe, le Milan noir, la Bondrée apivore, le Faucon hobereau et le Hibou petit-duc.
L’importante colonie d'ardéidés (Héron cendré, Aigrette garzette, Héron garde-boeufs) de la Forêt de Monts bénéficie de la proximité des zones humides sur lesquelles ils peuvent s’alimenter. De même, la combinaison prairies naturelles humides / zones boisées est essentielle à la Bécasse des bois1.

 

Les dunes et plages constituent un habitat capital pour la nidification du Gravelot à collier interrompu et potentiellement pour le Grand Gravelot et la Sterne naine.
Le nid est confectionné à même le sable, les espèces misant sur le mimétisme des oeufs avec le milieu naturel pour parvenir à l'éclosion2.

Elles sont utilisées par une partie importante des limicoles (petits échassiers) de la ZPS, soit en reposoir de marée haute, soit comme zone d’alimentation.
Les Goéland cendré, Mouette mélanocéphale et un cortège de passereaux exploitent également de façon importante les ressources trophiques des plages, tandis que les sternes s’y rassemblent en reposoir. La source d'alimentation est constituée de graines abondantes issues de la fructification de la végétation annuelle des laisses de mer pour la Linotte mélodieuse, le Bruant des neiges… Les plages font partie des territoires de chasse des rapaces ornithophages
.
Le haut de plage est particulièrement utilisé par de nombreux oiseaux comme zone d'alimentation en période de nidification : Pipit rousseline, Pipit farlouse, Cochevis huppé qui se nourrissent d'invertébrés, ainsi que Linotte mélodieuse. Il sert également de reposoir et de zone d'alimentation pour de nombreux oiseaux hivernants, principalement le Bécasseau sanderling, le Bécasseau variable et le Tournepierre à collier, et pour les Laridés (mouettes, goélands,...)3.

Bibliographie :

1 DOCOB FR 5212009 (ZPS), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts, Portail du Sytème d'information documentaire de l'environnement, 2010.
2 SCOT Nord Ouest Vendée, Syndicat Mixte Marais Bocage Océan.
Diagnostic de l'état écologique de l'habitat des laisses de mer, Commune de La Barre-de-Monts, LPO, Association Baie de Bourgneuf, Réseau Natura 2000, DREAL Pays de la Loire, Europe, septembre 2012

Les ZNIEFF

Les ZNIEFF

La Forêt Domaniale des Pays de Monts se situe au sein de Zones Naturelles d'Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique (ZNIEFF). Les ZNIEFF sont établies pour le compte du Ministère de l’environnement. Leur inventaire identifie, localise et décrit les sites d’intérêt patrimonial pour les espèces vivantes et les habitats. Il permet la constitution d'un recueil données sur les milieux naturels, la faune et la flore. Cet inventaire n’a pas de valeur juridique directe mais permet l'évaluation de la richesse patrimoniale dans l’élaboration de projets susceptibles d’avoir un impact sur le milieu naturel. Ces inventaires sont un point de départ de réflexion pour élaborer une politique de protection de la nature, notamment pour les milieux les plus sensibles : zones humides, landes etc.

Il existe deux types de ZNIEFF. Les ZNIEFF de type I, d’une superficie généralement limitée, définies par la présence d’espèces, d’associations d’espèces ou de milieux rares, remarquables ou caractéristiques du patrimoine naturel national ou régional. Les ZNIEFF de type II qui sont de grands ensembles naturels riches et peu modifiés, ou qui offrent des potentialités biologiques importantes. Les zones de type II peuvent inclure une ou plusieurs zones de type I 1.
 


Figure 1
: Carte de la localisation des ZNIEFF I de la zone étudiée
(S. BAQUEY - A. BUENO)

 

 

Bilan de l'état initial des ZNIEFF

La Forêt Domaniale des Pays de Monts, donc la zone étudiée, se situe au sein de deux Zones Naturelles d'Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique (ZNIEFF), Figure 1. Les ZNIEFF n’ont pas de valeur juridique directe mais permet l'évaluation de la richesse patrimoniale dans l’élaboration de projets susceptibles d’avoir un impact sur le milieu naturel.

La zone étudiée est comprise dans la ZNIEFF I, référencée 502 5001, nommée « Dunes et forêt de La-Barre-de-Monts, Notre-Dame-de-Monts » et dans la ZNIEFF II, référencée 502 5000 et nommée « Forêt de Monts ».

L'habitat majoritaire est la forêt de pins méditérranéens. Une certaine biodiversité existe et doit être maintenue, des essences de chênes verts, robiniers et érables sont présents dans la forêt.

L'espèce végétale Omphalodes littoralis est importante pour cette zone, notamment pour la fixation des dunes. Le peuplement ornithologique de la ZNIEFF I est remarquable. L'amphibien Pelobates cultripède, est significatif du bon état des mares d'arrières dunes, cette espèce doit être considérée dans l'étude des impacts.

Les ZNIEFF sont des zone d'étapes migratoires, de stationnement et de dortoirs, leur sensibilité sera prise en compte dans l'évaluation des impacts.

 

 

ZNIEFF I

ZNIEFF I

La zone étudiée est comprise dans une ZNIEFF I, la ZNIEFF 502 5001, nommée « Dunes et forêt de La-Barre-de-Monts, Notre-Dame-de-Monts » et dans une ZNIEFF II, la ZNIEFF 502 5000, nommée « Forêt de Monts ».
La ZNIEFF de type I s'étend sur 706 ha, elle concerne les communes de La Barre-de-Monts et Notre-Dame-de-Monts, (Figure 1).

 


Figure 1
: Carte de la localisation des ZNIEFF I de la zone étudiée
(S. BAQUEY - A. BUENO)

Cette ZNIEFF I a un intérêt fonctionnel de protection du milieu physique, d'habitat pour les populations animales ou végétales. Elle est un corridor écologique permettant des passages et des échanges. C'est une zone particulière liée à la reproduction1.


Figure 2 : Classe d'habitat recensé au sein de la ZNIEFF I
(D'après Inventaire National Patrimoine Naturel INPN-MNHN )

La Figure 2 présente la répartition des habitats de la ZNIEFF I de la zone d'étude, constituée en grande majorité par de la Forêts de Pins Méditerranéens (90%). D'autres essences tels les chênes verts, érables, robiniers composent la forêt.

La périphérie de la zone est constituée de marais salants, champs cultivés et de zones urbaines.

Ce secteur présentant des espaces dunaires de qualité avec notamment une dune grise à belle population de Lys de mer (protection régionale). La présence d'espèces protégées comme Omphalodes littoralis ou Epipactis phyllantes (cette dernière en sous-bois) renforce l'attrait de cette zone. Le peuplement ornithologique est remarquable, avec en particulier une population de Gravelot à collier interrompu, d'Alouette calandrelle ou de Pipit rousseline. Présence, par ailleurs, de nidification, de rapaces comme le Milan noir ou le Faucon hobereau3. Une importante héronnière est présente dans la ZNIEFF I, au niveau de Saint-Jean-de-Monts. C'est un site privilégié où hérons cendrés et aigrettes garzettes cohabitent. Elle rassemble plus de 900 nids au total. Les pins maritimes, d’une hauteur moyenne de 20 m, peuvent contenir jusqu’à une dizaine de nids par arbre d’avril à début juin4.

La zone présente un intérêt batracologique fort avec un peuplement de crapaud accoucheur en mare dunaire (habitat particulier pour cette espèce) et potentiel d'accueil pour le Pelobates cultripède2.

Bibliographie :

1 Blanquart S., Bouscasse H., Amélioration des connaissances sur les fonctions et usages des zones humides : évaluation économique sur des sites tests, le cas du Marais Breton, Acteon Environnement, Ecovia Ingénieur Conseil Environnement, 2009

2 Fiche INPN-MNHN Inventaire Nationale du Patrimoine Naturel - Museum National d'Histoire Naturel
ZNIEFF 502 5001 « Dunes et forêt de La-Barre-de-Monts, Notre-Dame-de-Monts »,
< http://inpn.mnhn.fr/zone/znieff/520012233 >
Consulté le 09/02/2013

3 SCOT Nord Ouest Vendée, Syndicat Mixte Marais Bocage Océan.

4 Office du tourisme de Saint-jean-de-Monts,
< http://www.saint-jean-de-monts.com/foret-dunes.html >
Consulté le 21/02/2013

ZNIEFF II

ZNIEFFF II

La ZNIEFF II « Forêt de Monts » a une surface de 2383 ha, bien plus étendue que la ZNIEFF I (Figure 3), elle concerne les communes de La Barre-de-Monts, Notre-Dame-de-Monts, Saint-Hilaire-de-Riez, Saint-Jean-de-Monts. Elle est identifiée comme ayant un rôle naturel de protection contre l'érosion des sols. Elle est un habitat pour les populations animales ou végétales, notamment pour la reproduction. De même que la ZNIEFF I c'est un corridor écologique permettant des passages et des échanges, mais elle est aussi une zone d'étapes migratoires, de stationnement et de dortoirs.


Figure 3
: Carte de la localisation des ZNIEFF II de la zone étudiée
(S.BAQUEY - A. BUENO)


Figure 4
: Classe d'habitat recensé au sein de la ZNIEFF II
(Inventaire National Patrimoine Naturel INPN-MNHN)

 La Figure 4 présente la répartition des habitats de la ZNIEFF II de la zone d'étude, constituée en grande majorité par de la Forêts de Pins Méditerranéens (80%). Les 20 % restants sont composés d'essence de chênes verts, érables et robiniers.
La périphérie de la zone est constituée des eaux maritimes de l'Océan Atlantique, de prés salés, de prairies humides, de champs cultivés, de salines et de zone urbaines.
La ZNIEFF II de la « Forêt de Monts » est un ensemble morcellé comprenant des éléments de très forte valeur biologique. La zone est d'une qualité botanique remarquable avec la présence de 10 plantes protégées dont Omphalodes littoralis, Dianthus gallicus, Linaria arenaria. Présence de magnifiques habitats de dunes grises. le site a un grande valeur ornithologique avec la reproduction de passereaux méridionaux inféodés à la dune comme l'Alouette calandrelle, le Pipit rousseline ou le Cochevis huppé. Tout comme l'importance de la nidification sur le haut de plage (Fromentine) du Gravelot à collier interrompu, de l'Engoulevent d'Europe, du Faucon hobereau, du Héron cendré et de l'Aigrette garzette en forêt1.

 

L'habitat principal de notre zone d'étude fait partie de l'ensemble des "Dunes boisées du littoral atlantique". Cet habitat est issu des boisements artificiels du 19ème siècle, destinés à fixer le sable des complexes dunaires.
Les massifs forestiers sont influencés par les principaux flux d’énergie orientés d’Ouest en Est : vent, sable, embruns... ll y a possibilité d’asphyxie par ensablement en cas de déstabilisation de la dune. La dynamique des feuillus, comme les chênes verts, observée sur le site, est un facteur favorable d’amélioration de la diversité biologique de cet espace. Le principal enjeu des dunes boisées est de poursuivre l’intégration de la protection du milieu forestier dans l’organisation de l’accueil du public et instaurer une gestion favorisant la dynamique des feuillus et la biodiversité.

Bibliographie :

1 Fiche INPN-MNHM ZNIEFF 502 5000, « Forêt de Monts »,
< http://inpn.mnhn.fr/zone/znieff/520005757 >
Consulté le 09/02/2013

Les Autres zones naturelles sensibles

Les Autres zones naturelles sensibles

 

1. Les Arrêtés de Protection Biotope, ZICO, RNN et PNR

Les Arrêtés de Protection Biotope sont pris pour préserver les biotopes nécessaires à la survie d’espèces protégées. Ils permettent aux préfets de département de fixer les mesures pour favoriser, la conservation des biotopes nécessaires à l’alimentation, à la reproduction, au repos ou à la survie d’espèces protégées.

Comme le montre la Figure 1, la zone étudiée ne se situe pas dans une zone d'Arrêté de protection Biotope (APB).


Figure 1
: Carte des zones sensibles absentes de zone d'étude
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Les  Zone d'Importance Communautaire pour les Oiseaux sauvages (ZICO) sont des zones comprenant des milieux importants pour la vie de certains oiseaux (aires de reproduction, de mue, d'hivernage, zones de relais de migration). Ces zones ne confèrent aux sites concernés aucune protection réglementaire. Par contre, il est recommandé une attention particulière  à ces zones lors de l'élaboration de projets d'aménagement ou de gestion. La zone étudiée ne se situe pas dans une Zone d'Importance Communautaire pour les Oiseaux sauvages (ZICO), (Figure 1).

De même, elle ne se situe pas dans un Parc Naturel Régional (PNR), ni une Réserve Naturelle Nationale (RNN), (Figure 1).

2. Les zones humides

La forêt des Pays de Monts est entourée de zones humides comme les marais salants mais n'en fait pas partie, (Figure 2).


 Figure 2 : Carte de localisation des zones humides de la région d'étude

 (S.BAQUEY - A.BUENO)

Bilan de l'état initial des autres zones naturelles sensibles

Le site d'étude ne se situe pas en APB, ZICO, zone humide, RNN, PNR. La zone d'étude est exclue de ces zones sensibles, Figure 3.


Figure 3
: Synthèse des autres zones sensibles

Bilan des espèces et habitats protégées

Bilan des espèces et habitats protégés

Au bilan, les espaces dunaires non urbanisées entre La Barre-de-Monts et Saint-Jean-de-Monts comprenant la forêt domaniale de Monts, sont de véritable corridor vert d'une centaine de mètres de largeur séparant les centres-villes des fronts de mer. La zone d'étude se situe au sein de la Natura 2000 SIC "Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts", référencée FR5200653 et au sein de la Natura 2000 ZPS  du même nom, référencée FR 5212009. De plus la zone d'étude se situe dans une ZNIEFF I, la ZNIEFF 502 5001, nommée « Dunes et forêt de La-Barre-de-Monts, Notre-Dame-de-Monts » et dans une ZNIEFF II, la ZNIEFF 502 5000, nommée « Forêt de Monts »1. La zone d'étude n'est pas dans une zone d'Arrêté de Protection Biotope, une ZICO, un Parc Naturel Régional, une Reserve Naturelle Nationale, ou une zone humide.

Le site étudié présente de nombreuses zones de refuges grâce aux bois et de nombreuses zones de source alimentaire  comme l'estran. Le site est un habitat pour des espèces protégées à l'echelle du territoire français selon la loi de 1976 sur la Protection de la Nature, article L.411-1 du Code de l’Environnement. Les espèces protégées présentent sur la commune de la Barre-de-Monts sont indiquées dans le Tableau 1.

Espèces Terrestres

Tableau 1 : Liste des espèces protégées présents sur la commune de la Barre-de-Monts
(ONF Vendée et SCOT Nord Ouest Vendée)

Groupe Espèces
Végétaux

 Omphalodès du littoral (Cynoglosse des dunes), Œillets des dunes, Oeillet de France, Lys des dunes,
Dianthus gallicus, Linaria arenaria
,
Fragon, Petit houx,
Buis piquant, Épipactis
des dunes,
Helléborine à fleurs vertes, Épipactis à fleurs pendantes,
Listère ovale, Listère Double feuille,
Grande Listère

Mammifères

Martre des pins, Martre, Hérisson d’europe,
Fouine
, Ecureuil roux

Amphibien Pélobate cultripède
Oiseaux

Milan noir, Chouette hulotte,
Engoulevent d'Europe, Gravelot à collier interrompu,
Gravelot de Kent,
Cigogne blanche, Circaète Jean-le-Blanc,
Busard cendré, Échasse blanche,
Gorgebleue à miroir, Milan noir,
Avocette élégante, Goéland argenté,
Barge à queue noire, Chevalier gambette,
Vanneau huppé
, Épervier d'Europe,
Chouette chevêche, Chevêche d'Athéna,
Chouette effraie, Effraie des clochers

Reptiles  Vipère aspic , Couleuvre à collier
Chiroptères

Pipistrelle de Kuhl, Oreillard roux, Oreillard septentrional

Le tableau suivant présente les espèces protégées du site d'étude. Il a été construit en étudiant les habitats de chacune des espèces protégées de la commune. Les espèces se nourrissant sur les estrans ou les zones humides à proximité, nichant sur les plages, ou ayant les bois comme habitat ont été prise en compte dans le tableau. Nous nous sommes appuyé sur les informations de l'ONF et du Museum d'histoire naturelle.

La Chouette chevêche et le Gorgebleue à miroir sont les seules espèces protégées à faire partie de la démarche Trame verte et Bleue dans la région, Figure 1. Ce sont des espèces à préserver pour conserver la continuité écologique et les réservoirs de biodiversité.


Figure 1 : Carte de localisation des Trames Verte et Bleue
(S. BAQUEY - A.BUENO)

 

Tableau 2 : Liste des espèces protégées présentes sur la zone d'étude
(ONF Vendée2 et SCOT Nord Ouest Vendée)

Groupe Espèces
Végétaux

 Omphalodès du littoral (Omphalodes littoralis)
Œillets des dunes (Dianthus gallicus) ,
Lys des dunes (
Pancratium maritimum)
Linaire des sables (Linaria arenaria)
Épipactis des dunes (Epipactis phyllanthes)

Mammifères Hérisson d’europe (Erinaceus europaeus),
Fouine (
Martes foina),
Ecureuil roux (
Sciurus vulgaris).
Amphibien Pélobate cultripède (Pelobates cultripes)
Oiseaux  

Milan noir (Milvus migrans),
Chouette hulotte (Strix aluco),

Engoulevent d'Europe (Caprimulgus europaeus),
Gravelot à collier interrompu (Charadrius alexandrinus),
Échasse blanche (
Himantopus himantopus),
Avocette élégante (Recurvirostra avosetta),
Goéland argenté (
Larus argentatus),
Barge à queue noire (Limosa limosa),
Chevalier gambette (Tringa totanus),
Vanneau huppé (Vanellus  vanellus).

Reptile  Vipère aspic (Vipera aspis)
Chiroptère Oreillard roux (Plecotus auritus)

Les figures suivantes illustrent les espèces protégées présentes dans la zone d'étude.


Figure 2 : Espèce de Mammifère protégé Ecureuil roux
(wikipedia)

Figure 3 : Espèce d'oiseau protégé Gravelot à collier interrompu
(oiseaux.net)

Figure 4 : Espèce végétale protégée Oeillet des dunes
(erick.dronnet.free.fr)


Figure 5 : Espèce d'amphibien protégé Pelobate cultripede
(grenouilles.free.fr)

Espèces marines

D'après les informations des rapports d'échouages 2011 du Centre de Recherche des Mammifères Marins, trois espèces principales échouent sur les plages atlantiques : Dauphin commun, Grand dauphin, Marsouin commun. Ce qui signifie que ces espèces vivent dans les eaux des côtes atlantiques donc à proximité de la plage de Lays (notre secteur d'étude). Il n'y a évidemment pas de groupe sédentaire au large des côtes en Nord Vendée. D'autres espèces de mammifères marins sont généralement observées en mer : le Globicéphale noir, la Tortue Luth et le Phoque commun ou gris3.

Malgré les investigations auprès de l'IFREMER, nous déplorons le manque de  données sur les ressources marines des plages et fonds marins à proximité de la zone d 'étude.
 

Bilan de l'état initial sur les espèces protégées

Différentes espèces protégées sont recensées sur le site d'étude, végétaux :  Omphalodès du littoral (Omphalodes littoralis), mammifères : Ecureuil roux (Sciurus vulgaris), amphibiens : Pélobate cultripède (Pelobates cultripes), oiseaux : Gravelot à collier interrompu (Charadrius alexandrinus), reptiles :  Vipère aspic (Vipera aspis), chiroptères : Oreillard roux (Plecotus auritus).
Des trames vertes et bleues sont à respecter pour conserver la continuité écologique et les réservoirs de biodiversité.

En mer des mammifères sont présents sur les côtes atlantiques, ces espèces naviguent jusqu'aux plages Vendéennes.                          

Bibliographie :

1 INPN-MNHN Liste des espèces protégées recensées postérieurement à 1950, commune de la Barre-de-Monts (Vendée)
2 ONF Vendée, M. Jean-Charles Réno
3 Centre de Recherche des Mammifères Marins (La Rochelle), Mme Perrine du Lac.

 

Paysage et patrimoine culturel

Paysage et patrimoine culturel

Les informations du SCOT de Vendée ont permis de faire l'état des lieux du paysage et du patrimoine culturel de la zone d'étude. Une carte élaborée avec ArcGis permet de se rendre compte des enjeux majeurs de la zone en terme de paysage et de patrimoine.

Bilan de l'état initial du Paysage et Patrimoine Culturel

Le paysage de la zone d'étude est un paysage littoral, constitué tout d'abord de forêt denses d'arbres haut (20 m) offrant un cadre naturel récréatif. Cette forêt est une zone tampon entre l'espace dunaire et le tissu urbain. Comparé à certaines zones de la côte, la séparation entre la forêt et la zone urbaine est nette, il n'y a pas d'intersection morcelée. Les plages et dunes proposent des espaces ouverts où l'utilisateur ressent une sensation de repos. Ces paysages ont une importance patrimoniale marquée.
Au niveau patrimonial, aucun site inscrit ou classé n'est présent en Vendée. Seul trois Monuments Historiques sont présents sur la commune de la Barre-de-Monts, ils sont évidemment en zone urbaine, donc ils n'intersectent pas la zone d'étude. La Figure 1 synthétise les enjeux du Paysage et du Patrimoine culturel.

Pour accéder à l'analyse des impacts engendrés par le projet sur le Paysage et le Patrimoine Culturel, cliquez ici.


Figure 1
: Synthèse des enjeux du Paysage et du Patrimoine culturel
(S.BAQUEY - A.BUENO)

 

Paysage

Paysage

Le paysage de la partie Nord Ouest de la Vendée a été marqué par une occupation humaine ancienne qui s’est accélérée au cours des XIXème et XXème siècles, initiée par l’arrivée du chemin de fer et la mode des bains de mer. dans le cadre de notre étude, nous intéressons au littoral vendéen.

L'espace littoral présente une variété de paysage fonction du degré d'anthropisation. Il est formé de la juxtaposition d'espaces urbains et naturels, formant des ceintures plus ou moins larges longeant le bord de côte. Ce qui forme une succession de cordons dunaires boisés ou non boisés et de tissu urbanisé (Figure 1).


Figure 1
: Les paysages le long du littoral
(SCOT Nord Ouest Vendée)

Le littoral est composé de zones boisées denses et continues, comme la pointe de la commune de la Barbâtre et la forêt des Pays de Monts (Figure 2 et 3). Cependant, d'autres zones sont plus fragmentées. Le tissu urbain et les forêts sont attenantes et s'interpénétrent à certains endroits, notamment à proximité des villes où la pression urbaine est forte, c'est le cas à Notre-Dame-de-Monts (Figure 2)


  Figure 2 : Localisation de forêts discontinues et fragmentées
(S.BAQUEY - A. BUENO)

 


Figure 3 : Forêt dense de pins
(Flirck)

Les dunes littorales, sont séparées des zones urbaines par le couvert de pins maritimes. La forêt domaniale des Pays de Monts constitue un espace de transition de grande qualité écologique et paysagère. Le long de l’océan, les paysages s’expriment à travers des panoramas ouverts (Figure 4).


Figure 4 : Panorama ouvert des plages littorales
(zoover.fr)

Le long du littoral, il est possible de rencontrer deux paysages. Premièrement, un paysage balnéaire indiquant une forte anthropisation avec des esplanades et promenades aménagées le long des plages, des plages de sable clair et nettoyées, (Figure 5-A).  Ensuite,  un paysage empreint de naturel, suggérant un sentiment de liberté et de repos, situé à distance des zones urbaines, accessible par des sentiers à travers les massifs boisés d'arrière plage (Figure 5-B).


Figure 5
: Dualité de paysage : A - Saint-Jean-de-Monts / B - Barre-de-Monts
(SCOT Nord Ouest Vendée)

Les sites en surplomb et les boisements offrent une vue de l'arrière pays permettant d'observer les étendues de marais en perspective au loin (Figure 6).
 


Figure 6
: Retro-littoral depuis les forêts
(SCOT Nord Ouest Vendée)

Depuis la sortie de la frange boisée, différents faciès dunaires se déploient sous la vue du visiteur. Tout d'abord, la dune grise, puis la dune blanche et enfin la dune embryonnaire. La succession de paysages ouverts offrent une variation d'espèces floristiques adaptées au milieu (Figure 7).


Mousses et lichens de la dune grise
(platier.free.fr)


Oyats de la dune blanche
(platier.free.fr)

 


Chiendents des sables de la dune embryonnaire
(eptb.asso.fr)

 
Figure 7 : Variation de végétation dans la succession de paysage dunaire

Le littoral présente une diversité de paysage qui s'appuie sur la variabilité du relief et de la végétation. Les perspectives qui s'en dégagent offrent des vues de qualités et typique de la facade atlantique. Ces paysages contribuent à un cadre de vie attractif.

Bibliographie

SCOT Nord Ouest Vendée

Patrimoine Culturel

Patrimoine culturel

Nous nous trouvons dans une zone non urbaine, il y a donc aucun bâtiment urbain, ni architecture ancestrale remarquable à noter. Seuls trois Monuments Historique Inscrits sont à prendre en considération sur la commune de la Barre de Monts, Figure 1. Il n'y a aucun Monument Historique Classés. De plus, comme le montre la Figure 2, il n'y a aucun Sites Inscrits ou Sites Classés en Vendée1.
Le recensement des sites et monuments naturels permet de préserver les espaces du territoire français qui présentent un intérêt général du point de vue scientifique, pittoresque et artistique, historique ou légendaire. Ce sont des sites sous la responsabilité de l’État.


Pont du Pommier
(Pierre Gouard)
 
Ancienne écluse du porteau
(geolocation.ws)

Pont du Vivier
(commons.wikimedia.org)
Figure 1 : Monuments Historiques de la Barre-de-Monts

 


Figure 2 : Carte des Sites Inscrits et Sites Classés en Vendée
(Dreal Pays de la Loire)

Bibliographie

  1 Fiche INPN - MNHN

Milieu Humain

Milieu Humain

Bilan de l'état initial du milieu humain
 

Le département de la Vendée est caractérisé par un fort dynamisme démographique et économique. Il se place en quatrième position des départements français et métropolitains connaissant la croissance la plus forte depuis les années 2000. Le littoral vendéen est un espace attractif pour différents types de classes sociales : les jeunes retraités, les actifs en provenance des territoires les plus proches et de la région parisienne à la recherche d'évasion dans des résidences secondaires

Globalement, la pauvreté est moins fréquente que dans d'autres départements de la région voir faible à l'échelle nationale.
Le littoral, notamment le canton de Saint-Jean-de-Monts, présente d'une part une population de retraités aisés et d'autres part une population d'actifs précaires subissant les aléas du tourisme balnéaire et l'arrivée de demandeurs d'emploi de régions voisines. Ces actifs alternent souvent des contrats courts durant la période estivale. Par conséquent, le chômage est important au niveau de notre secteur d'étude. L'activité saisonnière liée au tourisme d'été est l'une des principales raisons. A cela s'ajoute de fortes inégalités de revenus plus particulièrement marquées dans la communauté de commune des Olonnes.

Les touristes (300 000 personnes chaque année) sont attirés par le littoral mais aussi par les nombreux espaces naturels notamment la Forêt Domaniale des Pays de Monts. Les activités pratiquées sur le site sont les baignades, les promenades à pied, équestre et à vélo, la motocross, les pique-niques...
Une autre activité spécifique à ce milieu est la chasse. Il s'agit d'un loisir fortement pratiqué du mois de mars à septembre. De plus, elle joue un rôle important dans le maintien de l'équilibre écologique de la forêt.

L'activité agricole est  développée à proximité du site d'implantation : les terres agricoles les plus proches se situent à environ 1 à 1.5 km des terres agraires. Deux principales activités agricoles sont répertoriées au sein de notre secteur d'étude : les élevages bovins expliquant l'abondance des prairies et les grandes cultures : culture de maïs à grains, blé tendre, colza, fourrage et autres oléagineux et protéagineux.

Les activités de conchiliculture (ostreiculture, mytiliculture, vénériculture), de saliculture et de pisiculture sont très peu développées : il s'agit davantage de loisirs ponctuels. On peut considérer que la zone d'étude n'est pas concernée pas ces activités.

Comme toute forêt domaniale, celle des Pays de Monts s'avère être gérée par l'ONF. Il mène diverses missions telles que :
      - la production de bois estimée à 1.4 m3/ha/an
      - la protection des milieux
      - l'accueil du public
      - la surveillance générale du domaine privé de l'état

 

Pour accéder à l'analyse des impacts engendrés par le projet sur le Milieu Humain, cliquez ici.


Figure 1 : Carte de synthèse de l'état initial du milieu humain
(S.BAQUEY - A.BUENO)

 

Ces thèmes sont détaillés dans les sous-parties suivantes :

Diagnostic socio-économique

Diagnostic socio-économique

Ce qui faut retenir sur cette partie :

La Vendée peut être découpée en quatre territoire: Vendée-Est, Vendée-Centre, Vendée-Sud et Vendée Ouest. Lors de notre diagnostique socio-économique, le territoire de Vendée-Ouest correspond à notre secteur d'étude. Ce dernier regroupe neuf cantons (Figure 1). Le Canton représentatif de notre zone d'étude est le Canton de Saint-Jean-De-Monts.

En résumé, le département de la Vendée est caractérisé par un fort dynamisme démographique et économique. En effet, sa croissance démographique est élevée : il se place en quatrième position des départements français et métropolitains connaissant la croissance la plus forte depuis les années 2000. Ceci est dû à l'attractivité du littoral et de l'océan sur les retraités, accompagné de l'arrivée d'actifs en provenance des territoires les plus proches ainsi que d'actifs de la région parisienne à la recherche d'évasion dans des résidences secondaires

Globalement, la pauvreté est moins fréquente que d'autres départements de la région voir faible à l'échelle nationale. Cependant, le Vendée présente de nombreuses disparités selon les quatre territoires (Vendée-Est, Vendée-Centre, Vendée-Sud et Vendée Ouest). Les grandes agglomérations  concentrent des populations pauvres. Le Sud est caractérisé par un chômage plus élevé, le Nord-Est est plus épargné.

Le littoral, notamment le canton de Saint-Jean-de-Monts, présente d'une part une population de retraités aisés et d'autres part une population d'actifs précaires subissant les aléas du tourisme balnéaire et l'arrivé de demandeurs d'emploi de régions voisines (Figure 2). De plus, On constate que les actifs, en activité sur le littoral, alternent des contrats courts : les taux de chômage sont plus nombreux qu'ailleurs. L'activité saisonnière liée au tourisme est l'une des principales raisons. A cela s'ajoute de fortes inégalités des revenus plus particulièrement marquées dans la communauté de commune des Olonnes.

Figure 1 : Le territoire de Vendée-Ouest
(INSEE 6)

Figure 2 : La population de la zone d'étude
(INSEE 8
)

Ces thèmes sont détaillés dans les sous-parties suivantes :

La Démographie

Démographie

1. Le secteur d'étude : la vendée

Figure 1 : L'évolution de la population vendéenne
(INSEE 1
)

Selon les données de l'INSEE, la population totale du département vendéen est de 626 411 habitants en 2009 : la densité moyenne est évaluée à 93.2 hab/km2. En près de 40 ans, la Vendée a connut une augmentation de sa population d'environ 23%. Il s'agit d'un département connaissant une attractivité croissante : Il est considéré au premier rang de la région Pays de la Loire et au quatrième rang national.

Ce département présente une natalité dynamique ainsi qu'une arrivée massive de nouveaux habitants provenant de départements limitrophes (Loire-Atlantique, Maine-et-Loire, Charente-Maritime, Deux-Sèvres) et de la région parisienne. L'une des raisons de cet engouement est la proximité de la mer. En effet, c'est au niveau du littoral de la Vendée que se concentre les populations provocant alors une urbanisation en croissance.

De plus, la région se caractérise ainsi par une population occasionnelle : en Pays de la Loire, la quantité de logements occasionnels de plein air représente 9% de la capacité nationale. Les logements secondaires et occasionnels représentent 38.2% de l'ensemble des logements du département. La majorité d'entre eux se localisent au niveau du littoral : prés de 94 872 résidences secondaires y sont dénombrés. D'après l'INSEE, les communes de  Saint Jean de Mont et de Notre Dame de Monts regroupent 87% du total des logements secondaires

Figure 2 : Les résidences secondaires sur le littoral de la Vendée
(DOCOB 2
)

Figure 3 : L'évolution des résidences secondaires et logements secondaires depuis 1968
(INSEE 1
)

D'ici 2040, 240 000 habitants supplémentaires sont envisagés en Vendée comptant ainsi 840 000 habitants, selon l'INSEE. En effet, l'institut estime 7 000 habitants supplémentaires en moyenne chaque année : le département serait le 9e département français connaissant une forte croissance de sa population due principalement par les migrations. Ce phénomène s'accompagnerait d'un vieillissement de la population. L'INSEE a également constaté que les population âgées de plus de 30 étaient plus attirées par la Vendée : le nombre de migrations des jeunes retraités est important contrairement à celle des jeunes de 20 à 24 ans. Cette tranche d'âge de la population est plus attirée par la capitale régionale : les jeunes vendéens y réalisent généralement leurs études supérieures. 3

2. La zone d'étude : la forêt de Monts

Plusieurs communes bordent le Forêt Domaniale des Pays de Monts. Trois d'entres elles se distinguent par leur urbanisation et leur densité de population : Saint-Jean-de-Monts, La-Barre-de-Monts et Notre-Dame-de-Monts (Figure 4) . Elles regroupent 3.1% de la population vendéenne totale en 2009.

Figure 4 : La population de la zone d'étude
(INSEE 4
)

La pression foncière s'exerce fortement sur le site et sur sa périphérie. Elle est causée notamment par la pression touristique : elle se concentre sur le littoral et le cordon dunaire. Un indicateur de cette pression est la capacité d'accueil des touristes. Saint-Jean-De-Monts est un bon exemple du développement des infrastructures d'accueil offrant un total de 115 000 lits (Tableau 1).

Tableau 1 : Nombres de lits d'accueil sur la commune de Saint-Jean-De-Monts.
(DOCOB 2)

Type d'infrastructures d'accueil Nombre de lits disponibles
résidences secondaires 71 300
hôtellerie plein air 36 800
résidences touristiques 3 450
centre de vacances 2 300
hôtels 1 150
TOTAL 115 000

De plus, 170 campings autorisés sont recensés sur l'espace Natura 2000 de la Vendée occupant une surface de 590 ha. 45% des campings sont répartis sur les communes Saint-Jean-de-Monts, La-Barre-de-Monts et Notre-Dame-de-Monts2. Saint-Jean-de-Mont déclare 53 campings : cette commune est la 2e commune à l'échelle nationale en terme de capacité d'accueil (campings, résidences secondaires...) 5. Un cinquième de la capacité d’accueil de l’hôtellerie de plein air ligérienne est concentrée sur Saint-Jean de- Monts 2.

Figure 5 : Les campings autorisés à proximité de la zone d'étude
(DOCOB 2
)

Le zone d'étude est un espace dynamique caractérisée par sa capacité d'accueil et la pression touristique.

Pauvreté et Précacité

Pauvreté et précarité en Vendée-Ouest

D'un point de vu nationale, la pauvreté en Vendée est moins fréquente qu'ailleurs. Cependant, les inégalités subsistent au sein même du département.

Figure 1 : La pauvreté et la précarité en Vendée-Ouest
(INSEE 7
)

Le territoire de la Vendée-Ouest présente une position favorable au point de vu de la précarité. L'INSEE mesure la pauvreté et la précarité via des indicateurs. Ils sont en moyenne inférieur pour ce territoire à ceux obtenus pour le département. Sur les quatre territoires représentant la Vendée, Vendée-Ouest se trouve en troisième position tant pour les ménages à bas revenus que pour les ménages dépendant des prestations sociales ou bénéficiaires de minima sociaux. Les cantons les plus touchés par une précarité élevée sont (Figure 2) :

  • les Sables d'Olonne  du fait d'un nombre élevé de familles monoparentales et de bénéficiares du RMI. En effet, le territoire contient 37% des bénéficiaires du RMI en Vendée se plaçant en première position (sur quatre). Les Sables d'Olonne et les cantons littoraux dénombrent 1460 bénéficiaires
  • Palluau car ce canton est constitué d'une population de retraités moins favorisée.

Figure 2 : La pauvreté et la précarité en Vendée-Ouest
(INSEE 6)

En conclusion, la précarité se localise plus au sud. La zone de l'étude est plutôt préservée.

Le Chômage

Un chômage élevé

1. La zone de la Vendée-Ouest

Sur le territoire de la Vendée-Ouest, le contexte de l'emploi est globalement favorable bien que les études menées par l'INSEE ont révélé une situation en terme d'emploi et d'insertion présentant des aspects négatifs. Depuis les années 1986, l'emploi salarié connaît des hausses conséquentes, supérieures aux moyennes régionales et nationales. En Parallèle certaines communes du territoire telles que les Sables-d'Olonne et Challans sont touchées par un chômage élevé et récurrent. En 2003, parmi les quatre territoire vendéen, celui de la Vendée-Ouest se trouve en première position tant pour le niveau de l'ensemble du chômage que pour le chômage de longue durée ou le chômage des jeunes. Ce constat s'explique par la précarité liée à l'activité touristique de type balnéaire.La deuxième explication envisagée est une demande d'emploi croissante par des populations de d'autres régions qui migrent vers la Vendée.

Le graphique, illustré en Figure 1, représente l'évolution du taux de chômage en Vendée depuis 2002. Il atteint son maximum en 2009 avec 8.7%, la situation en 2012 semble être similaire d'après les estimations de l'INSEE6 . Concernant le 2ème trimestre 2012, l'OESTV7 annonce un taux de chômage de  8.1% de la population active.
De plus, les chiffres de Pôle Emploi indique une hausse de 12.6% des demandeurs d'emploi en Vendée pour l'année 2012 : soit 24 491 demandeurs en fin septembre 20127 .

Figure 1 : L'évolution du taux de chômage de 2002 à 2012
(INSEE 1
)

2. La zone d'étude

Les trois communes, Saint-Jean-de-Monts, La-Barre-de-Monts et Notre-Dame-de-Monts, sont victimes d'un taux de chômage supérieur à celui de la moyenne départementale (Figue 9).

Figure 2 : Le chômage de la zone d'étude
(INSEE 4
)

Ce constat s'explique par la précarité liée à l'activité touristique de type balnéaire.La deuxième explication envisagée est une demande d'emploi croissante par des populations de d'autres régions qui migrent vers la Vendée.

Bibliographie

Bibliographie

1 INSEE : Institut National de la Statistique et des Etudes Economique, Evolution et Structure de la population, Chiffres clés en Vendée.
Disponible sur < http://www.insee.fr/fr/bases-de-donnees/default.asp?page=statistiques-lo... >, Mis à jour le 28 juin 2012
Consulté le 20/02/2013

 2 DOCOB FR 5212009 (ZPS), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, Baie de Bourgneuf, Ile de Noirmoutier et Forêt de Monts, Portail du Système d'information documentaire de l'environnement, 2010.

3 INSEE : Institut National de la Statistique et des Etudes Economique, Vendée : 240 000 habitants supplémentaires d'ici 2040,
Vincent BONNEFOY et Nicole GICQUAUD, 2010
Disponible sur <
http://www.insee.fr/fr/themes/document.asp?ref_id=16922#source >
Consulté le 20/02/2013

4 INSEE : Institut National de la Statistique et des Etudes Economique, Commune de Notre-Dame-de-Monts, Commune de la Barre-de-Monts, Commune de Saint-Jean-de-Monts
Disponible sur < http://www.insee.fr/fr/bases-de-donnees/esl/comparateur.asp?codgeo=COM-8... >
Consulté le 20/02/2013

5 ACTeon/ EcoVia, Amélioration des connaissances sur les fonctions et usages des zones humides : évaluation économique sur des sites tests, Le cas des Marais Bretons
Disponible sur < http://www.eau-loire-bretagne.fr/espace_documentaire/documents_en_ligne/guides_zones_humides/ZH_3F_Marais_breton.pdf >
Consulté le 21/02/2013

6 INSEE : Institut National de la Statistique et des Etudes Economique, Vendée-Ouest
Disponible sur < http://www.insee.fr/fr/insee_regions/pays-de-la-loire/themes/dossiers/do... >
Consulté le 24/02/2013

OESTV : Observatoire Économique Social et Territorial de la Vendée, Fil infos conjoncture vendéenne.
< http://www.oestv.fr >
Consulté le 15/02/2013

8 INSEE : Institut National de la Statistique et des Etudes Economique, Observation sociale des territoires de la Vendée, Cahier départemental - décembre 2011
Disponible sur < http://www.insee.fr/fr/insee_regions/pays-de-la-loire/themes/infostat/is434/cahier_d%C3%A9partemental_85.pdf
>
Consulté le 24/02/2013

Le secteur agricole

Le secteur agricole s'intègre aux activités économiques du département vendéen et plus précisement dans notre secteur d'étude les Marais Bretons. Dans cette partie, nous présenterons les différents types d'agriculture et d'aquaculture caractérisant cet environnement.

Ce qui faut retenir de cette partie :

  • La zone d'étude localisé dans la forêt domaniale se situe à environ 1 à 1.5 km des terres agraires.
  • Du fait de la géologie, le sol des Marais Bretons est difficilement labourable. C'est pourquoi cet espace se caractérise par de nombreuses prairies. Ces dernières sont destinées au pâturage des vaches allaittantes.
  • Des parcelles de culture sont également répertoriées au niveau du secteur d'étude : culture de maïs à grains, blé tendre, colza, fourrage et autres oléagineux et protéagineux.
  • Les activités de conchiliculture (ostreiculture, mytiliculture, vénériculture), de saliculture et de pisiculture sont très peu développées : il s'agit davantage de loisirs ponctuels. On peut considérer que la zone d'étude n'est pas concernée pas ces activités.

 

L'agriculture

L'agriculture

D'après le DDEA PAC 2008 1, les communes du Marais Bretons comptent 482 exploitants agricoles installés sur les communes mais aussi hors marais des communes en limites de bocage.

Entre 2000 et 2008, les communes de Marais Bretons ont connu une perte de 14 % du nombre d'exploitants agricoles : aujourd'hui, 487 agriculteurs sont recensés. L'activités agricoles dominantes est l'élevage bovin extensif qui s'accompagne d'une montée en puissance de la fauche.Il se développe également des activités autres : les cultures de céréales et maraîchères (Figure 1).

1. Les prairies des Marais Bretons

Du fait de leur structure géologique, les sols des marais sont difficilement labourables.  La prairie naturelle est ainsi fortement valorisée : 30 000 ha sont recensées sur le territoire des Marais Bretons. Un tier de la surface est dédié au pâturage des troupeaux de vaches allaitantes. L'élevage était autrefois une activité dominante. De nos jours, cette activité agricole connaît une régression. La mise en place de quotas et les encouragements à la cessation des exploitations laitières sont les principaux facteurs influant sur ce secteur d'activité. Les élevages de volailles se sont alors développés devenant ainsi une activité complémentaire pour les éleveurs bovins.

2 Les cultures des Marais Bretons

Les communes de  Saint Jean de Monts et de Notre Dame des monts sont historiquement caractérisées par l'existence de parcelles de cultures. La forte augmentation des prix des céréales dès 2007-2008 a diminué les surfaces cultivables provoquant un retournement des prairies. Ce processus engagé auparavant s'est accentué du fait de ce facteur.

3 Les activités agricoles à proximité de la zone d'étude

L'utilisation du logiciel SIG et le programme de Corine Land Cover a permis d'identifier précisement le territoire agricole à proximité de notre zone d'étude. Trois catégories sont distinguées (Figure 1) :

  • Terres arables sont des surfaces agricoles où sont cultivées des céréales, des légumineuses de plein champ, des fourragères et jachères. Cette catégorie regroupe aussi les cultures florales, pépinières de plein champ, sous serre et sous plastique.
  • Les prairies sont des surface enherbées denses composées de graminées généralement. Le pâturage de bovin et le fourrage sont pratiqués sur ces espaces.
  • Les zones agricoles hétérogènes correspondent a des surfaces essentiellement agricoles interrompues par des espaces naturels importants (espace marron , Figure 1). Elles peuvent aussi correspondre à une Juxtaposition de petites parcelles de cultures annuelles diversifiées, de prairies et / ou de cultures permanentes complexes.

Figure 1 : Le territoire agricole à proximité de la Forêt Domaniale des Monts
(S.BAQUEY, A.BUENO)

Le site d'implantation se situe en forêt domaniale à 1 - 1.5 des terres agricoles les plus proches comme l'atteste la Figure 2.

Figure 2 : Les territoires agricoles et foerstiers de la zone d'étude.
(S.BAQUEY, A.BUENO)

Les parcelles proche de la zone d'étude cultives essentiellement le mais en grain et à ensilage, le blé tendre, le colza, et autres oléagineux et protéagineux (Figure 2).

Figure 3 : Les territoires agricoles et forestiers de la zone d'étude.
Source : BD TOPO - IGN 2012 3

 

4. Bibliographie

 1 DOCOB FR 5212009 (ZPS), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts, Portail du Sytème d'information documentaire de l'environnement, 2010.

2 ACTeon/ EcoVia, Amélioration des connaissances sur les fonctions et usages des zones humides : évaluation économique sur des sites tests, Le cas des Marais Bretons
Disponible sur < http://www.eau-loire-bretagne.fr/espace_documentaire/documents_en_ligne/guides_zones_humides/ZH_3F_Marais_breton.pdf >
Consulté le 21/02/2013

3 Ministère de l'Ecologie, du Developpement Durable et de l'Energie, Corine Land Cover,
Disponible sur < http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/donnees-ligne/t/nomenclature.html?tx_ttnews[tt_news]=11270&cHash=3ea1052d98defb77a7edd1866f134b27 >
Consulté le 22/02/2013

L'aquaculture

L'aquaculture

1. La conchiliculture

Cette activité regroupe l'ensemble des activités d'élevage de mollusques. La région du Pays de la Loire dénombre environ 340 entreprises conchylicoles situées entre le sud de l'estuaire de la Loire et l'Aiguillon-sur-mer. La Baie de Bourgneuf est l'un des plus important bassin conchylicoles du littoral français regroupant à elle seule les 76% des exploitations de conchiliculture du Pays de la Loire (Figure 1).

Figure 1: Localisation des principaux sites de pratique de conchyliculture dans la Zone de Protection Spéciale
(
ACTeon/ EcoVia2)

Dans la région, on distingue trois catégories d'activités de conchiliculture :

  • L'ostreiculture concerne la production d'huîtres. Il s'agit de l'activité économique majeur dans ce secteur. On dénombre 1 500 concessions réparties sur 600 ha. En générale, les éleveurs produisent des huîtres et des moules en complément : 95% des concessions sont dédiées à la cultures des huîtres contre 5% à celle des moules. Les huîtres creuses, Crassostrea gigas, sont majoritairement produites : 8 200 tonnes  produites chaque année. Ce secteur est fragilisé depuis les dix dernières années. Il est connaît une baisse de 30% de sa production  du fait d'une baisse de la croissance des huîtres, du nombre d'exploitants et l'abandon de concessions anciennes et peu productives.
  • La mytiliculture est une activité bien implantée dans cette région, tout particulièrement au nord de la Baie. La production de moules est 4 000 tonnes par an soit 5% de la production nationale.
  • La vénériculture correspond à la culture de parlourde, une activité marginale dans la région. Seuls 7 professionnels sont recensés dans la Baie de Bourgneuf produisant 20 tonnes de mollusques chaque année.

En conclusion, la zone d'étude n'est pas concernée par ces activités aquacoles comme l'illustre la Figure 1.

2. La pisiculture

La pisiculture est une activité pratiqué par certains agriculteurs pour compléter leur source de revenu, étant principalement la conchiliculture. Sur le secteur salé, les espèces élevées et déclarées sont l'anguilles, le bar, la daurade, le turbots et autres poissons plats. De plus en plus, les agriculteurs s'orientent vers des activités d'agrotourisme.

3. La saliculture

Cette activité se localisent au niveau des marais salé en périphérie de l'agglomération de Beauvoir-sur -Mer (Figure 2). Les années 1970-1980 sont marquées par une baisse du nombre de sauniers, l'activité tend à se réduire et se développe. Les deux explications de ce constat est la concurrence nationale et internationale ainsi que la forte vulnérabilité de l'activité aux conditions climatiques. Les agriculteurs possèdent souvent une activité annexe l'hiver afin de subvenir à leurs besoins.

Figure 2 : Localisation des agglomérations et des marais salés
(google map, Observatoire départementale de l'eau en Vendée
)

Dans le cas de L'Ile de Noirmoutier, la situation est différente : cette activité connaît un réel soutien des politiques locales. Ceci a permis le soutien de la saliniculture et même son expansion sur l'ile.

4. Bibliographie

 1 DOCOB FR 5212009 (ZPS), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts, Portail du Sytème d'information documentaire de l'environnement, 2010.

2 ACTeon/ EcoVia, Amélioration des connaissances sur les fonctions et usages des zones humides : évaluation économique sur des sites tests, Le cas des Marais Bretons
Disponible sur < http://www.eau-loire-bretagne.fr/espace_documentaire/documents_en_ligne/guides_zones_humides/ZH_3F_Marais_breton.pdf >
Consulté le 21/02/2013

3 Ministère de l'Ecologie, du Developpement Durable et de l'Energie, Corine Land Cover,
Disponible sur < http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/donnees-ligne/t/nomenclature.html?tx_ttnews[tt_news]=11270&cHash=3ea1052d98defb77a7edd1866f134b27 >
Consulté le 22/02/2013

 

Les activités humaines

 

Les activités humaines

 

Ce qui faut retenir de ce sous-thème :

  • La zone d'étude est réputée pour son tourisme au niveau du littoral ainsi qu'au sein de la Forêt Domaniale du Pays de Monts. Les principales activités touristiques du site sont les baignades, les promenades à pied, équestre et à vélo, les motocross, les pique-niques...
  • La chasse est un loisir fortement pratiquée du mois de mars à septembre. Elle participe à maintenir un équilibre écologique dans la forêt.
  • La pêche à pied est exclusivement effectuée dans la Baie de Bourgneuf et non sur le littoral de la zone d'étude. La pêche en marais ne fait pas partie non plus des loisirs répertoriés sur le site.
  • La forêt domaniale est gérée par l'ONF qui mène diverses missions:
          - la production de bois estimée à 1.4 m3/ha/an
          - la protection des milieux
          - l'accueil du public
          - la surveillance générale du domaine privé de l'état

Ces thèmes sont détaillés dans les sous-parties suivantes :

Le Tourisme

Tourisme et usages récréatif des plages, dune et forêts

L'activité humaine primordiale du secteur d'étude est le tourisme localisée au niveau des communes du littoral de la Vendée. En période estivale, prés de 300 000 personnes se concentrent sur cette zone particulièrement attirées par la mer. Les activités de baignade et de loisirs côtiers influent directement sur l'économie touristique locale. En effet, l'estran est un espace propice pour la pratiquer de la pêche à pied, du char à voile, de la voile et des promenades. Attirés dans un premier temps par les activités des plages et de l'estran, les touristes s'orientent également vers les massifs dunaires et les forêts En effet, les loisirs dans ces espaces sont nombreux : promenades, VTT, cheval, pique-nique...

La surfréquentation touristique de ces espaces n'est pas sans conséquence sur l'environnement. Elle entraîne la multiplication des passages anarchiques au sein des dunes, la circulation des motocross, un stationnement abusif des véhicules favorisant ainsi une dégradation et une déstabilisation des pelouses dunaires 1.

Activité de gestion forestières

Activités de gestion forestières

Le boisement de cette zone est une volonté humaine afin de fixer les sables. La sylviculture est une activité économique permettant la gestion des espaces forestiers tout en assurant la pérennité des bois. L'exploitation des bois se concentre sur les arbres secs : des coupes progressives ( 2 à 3 coupes sur 5 années) maintient leur regénération. L'Office Nationale des Forêts gère leur gestion et contrôle leur exploitation souvent réalisée par des particuliers. Quatre missions principales sont réalisées par l'organisme 4 :

  • la production de bois. Elle est estimée à 1,4 m3/ha/an sur la période de 1996-2010, d'après le document d'objectifs Natura 2000 (DOCOB 1). En moyenne, le bois vaut 10 € le stère.
  • la protection des milieux. En effet, le maintien et l'augmentation de la biodiversité sont favorisés par les activités de gestion forestière
  • l’accueil du public. La création, la réalisation et le suivi d’équipements destinés au public permettent d'assurer cette mission. Ces aménagements sont divers : il s'agit de sentiers pédestres et équestres, des pistes cyclables, des tables de pique-niques. Le financement est en général effectué par les collectivités (Communes, Intercommunalités, Départements…) 
  • la surveillance générale du domaine privé de l’état.

La gestion de la Forêt Domaniale est soumise à la réglementation du Code Forestier, intégré dans les Directives locales d'aménagement et des Orientations régionales Forestières.

La chasse sur les massifs dunaires

La chasse sur les massifs dunaires

Les espèces chassées en forêt domaniale sont le lapin, le pigeon, la bécasse... La chasse est une activité de loisirs réglementée. L'office National des Forêt est le détenteur du droit de chasse. Il est l'acteur principale au sein de la Forêt Domaniale des Monts : l'ONF fixe les jours autorisés à cette pratique : elle débute généralement vers le mi-septembre et se termine fin mars. Les dates varient selon les années car l'activité dépend de baux pluriannuels et de licences.

En fonction des gibiers, la période de chasse présente des jours de non chasse et des jours où la chasse est autorisée que sur une partie de la forêt. Il est important de se maintenir au courant de mises à jour du calendrier de chasse publié par l'ONF 2. La figure ci-dessous représente un exemple de calendrier pour la saison 2012-2013 et est consultable sur le site de l'ONF de l'Agence Régionale des Pays de la Loire.

Figure 1: Calendrier prévisionnel de chasse pour la saison 2012-2013.
(ONF)

La chasse participe également à la gestion durable des forêts. Cette pratique permet la conservation des écosystèmes forestiers et au développement de la biodiversité. Par exemple, la chasse du lapin permet de limiter une population trop importante dans le milieu réduisant les risques de dégradation de la dune grise 1.

La pêche

La pèche

Deux types de pêche sont distinguées au sein du secteur d'étude : la pêche en professionnelle et la pêche de loisirs.

1. La pêche à pied professionnelle

Elle se localise uniquement au niveau de la baie de Bourgneuf. Le nombre de professionnelles et les prélèvements de coquillages ( palourdes, coques, huitre et les bigorneaux) sont limités. Depuis 2005, le nombre de pêcheurs n'a pas dépassé les 250 professionnelles.

2. La pêche de loisirs et touristique

2.1 la pêche de loisirs à pied.

Comme la pêche professionnelle, cette pratique se concentre exclusivement au niveau de la Baie de Bourgneuf au niveau de laquelle deux arrêtés préfectoraux régissent les conditions de pratique. Ce loisir est de plus en plus exercé depuis les années 1990.. De plus, les Affaires Maritimes de Normoutier estiment une variation du nombre de pêcheurs selon les saisons touristiques et les grandes marais. De 150 à 200 pêcheurs réguliers, le nombre de pratiquant peuvent atteindre les 1 000 à 1 500 en haute saison.

Figure 1 : Localisation des zones de pêche à pied de loisirs
(ACTeon / ECOVIA 5
)

2.2 la pêche en marais.

Concernant la pêche en marais et d'après le DOCOB 3 réalisé en 2010, il n'existe pas d'AAPPMA (Association Agréée pour la Pêche et la Protection du Milieu Aquatique). Le droit de pêche est loué par des syndicats. Des plans d'eau et des étangs appartenant à des communes ou des privés peuvent faire l'objet de cet exercice. Cinq espèces sont majoritairement péchées dans ce milieux : l'anguille, la civelle, le sandre, le brochet et la grenouille.

La zone d'étude, la Forêt Domaniale de Monts et son littoral, n'est pas concernée par l'exercice de la pêche.

Bibliographie

Bibliographie

DOCOB FR 5200653 (SIC), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts, Portail du Sytème d'information documentaire de l'environnement, 2002.

2 ONF : Office National des Forêts, Jours chassés en Pays de la  Loire,
Disponible sur < http://www.onf.fr/centre_ouest_auvergne_limousin/sommaire/chasse/chasse_... >
Consulté le 20/02/2013

 3 DOCOB FR 5212009 (ZPS), Document d'objectifs Natura 2000 du site Marais Breton, baie de Bourgneuf, île de Noirmoutier et forêt de Monts, Portail du Sytème d'information documentaire de l'environnement, 2010.

La Barre de Monts Fromentine, Environnement Urbanisme - ONF
Disponible sur <http://www.labarredemonts.fr/www-rubrique-934-MAIRIE-FR-ENVIRONNEMENT.html>
Consulté le 19/02/2013

5 ACTeon/ EcoVia, Amélioration des connaissances sur les fonctions et usages des zones humides : évaluation économique sur des sites tests, Le cas des Marais Bretons
Disponible sur < http://www.eau-loire-bretagne.fr/espace_documentaire/documents_en_ligne/guides_zones_humides/ZH_3F_Marais_breton.pdf >
Consulté le 21/02/2013

Risques Naturels et Industriels

Etude des Risques Majeurs naturels

Les risques naturels et industriels encourus au sein de la zone de construction de l'usine sont évalués dans cette section. Un document de synthèse des risques édité par la Préfecture de Vendée en 2012 et le Plan de Prévention des Risques de 2011 ont permis d'évaluer les risques présent sur la commune d'étude, la Barre-de-Monts.

Bilan de l'état initial des Risques Majeurs

Au bilan, la zone d'étude présente des risques notables de déplacement du trait de côte, de départ d'incendie de forêt, des risques de submersion marine et un risque météorologique. Il y a actuellement, peu de risque sismique et de risque de transport de marchandise dangereuses. Il n'y a pas de risque d'inondation terrestre. La Figure 1 synthétise les risques majeurs  naturels et industriel concernés par le projet.

Pour accéder à l'étude des impacts engendrés par le projet sur les risques majeurs, cliquez ici.

Figure 1 : Synthèse des risques majeurs  naturels et industriel
(S.BAQUEY - A.BUENO)

 

Présentation des riques majeurs

Présentation des Risques Majeurs naturels

Les Plans de Prévention des Risques naturels prévisibles (PPR naturels), sont les documents précisant les risques par secteur géographique. Ils s'inscrivent dans une politique de gestion des risques. Ils sont établis suite à une concertation du public au sein des communes concernées. Ils visent à informer les citoyens des risques auxquels ils sont soumis et la manière de s'en protéger. L’objectif de la procédure des PPR est de réduire les dommages lors des catastrophes naturelles. Pour cela, ils permettent de maîtriser l’aménagement du territoire, en évitant d’augmenter les enjeux dans les zones exposées à risque et en diminuant la vulnérabilité des zones déjà urbanisées.  Les PPR indiquent une servitude d’utilité publique et sont annexés aux Plans Locaux d’Urbanisme (PLU) des communes, à respecter lors de dépôt de permis de construire.

Le Plan de Prévention des Risques Littoraux de la Baie de Bourgneuf et facade Vendéenne concerne les communes de La Barre-de-Monts, Beauvoir-sur-Mer et Bouin. Il a été prescrit par l'état début 2011 (Figure 1), c'est à dire que la procédure a débutée en 2011 et le document complet sera approuvé en 20141.

 

Figure 1 : L'état d'avancement des Plan de Prévention des Risques d'Inondation et Littoraux en Pays de Loire
(DREAL )

 

D'après les données du portail de la prévention des risques majeurs, la commune de la Barre-de-Monts présente plusieurs risques naturels. Tout d'abord, le territoire est concerné par des risques de mouvement de terrain du au recul du trait de côte et de falaises. Des risques d'inondation par submersion marine, d'inondation terrestre, d'incendie de forêt, de séisme et météorologiques sont aussi présents2.

Le risque de mouvement de terrain

Figure 2 : Trait de côte
(littoral.aquitaine.fr)

Le risque de mouvement de terrain est engendré par deux phénomènes différents, l'évolution du trait de côte et l'avancé dunaire.
Le recul du trait de côte par érosion concerne une grande partie des côtes basses meubles où se situent les plages (Figure 2), et certaines côtes à falaise. Il correspond au déplacement vers l’intérieur des terres de la limite entre le domaine marin et le domaine continental. C’est la conséquence d’une perte de matière sous l’effet de l’action de facteurs naturels comme les vents, les tempêtes, les courants littoraux, l'énergie des vagues, les variations du niveau de la mer. Des facteurs anthropiques sont aussi à l'origine du recul du trait des côtes sableuses, tels que l’assèchement de bassins côtiers, l’arrasement des dunes, le piétinement, la surfréquentation et les aménagements de front de mer. Quant à la progression du trait de côte, elle se fait suite à l’accumulation de particules sédimentaires.

L’avancée dunaire est la progression d’un front de dune vers l’intérieur des terres. Ce phénomène résulte du déplacement des sables sous l’effet du vent marin, elle est peu observé sur les côtes françaises.
L'installation étudiée est face à un risque de déplacement du trait de côte et d'avancée dunaire.

Le risque d'inondation par submersion marine


Figure 3 : Submersion marine
(lafautesurmer.net)

Les submersions marines sont des inondations temporaires de la zone côtière par la mer dans des conditions de météorologie et de marées désavantageuses, (Figure 3). Elles engendrent des niveaux marins importants et des conditions d’état de mer défavorables3. L'installation de l'usine de dessalement se situe donc dans une zone potentielle d'inondation par les eaux marines lors d'aléas climatiques et de fort coefficient de marées.

Le risque inondation terrestre

Les inondations terrestres peuvent êtres de trois origines3 :
• les crues de plaine : elles surviennent en régions de plaine ou de marais avec une montée lente des eaux par débordement d’un cours d’eau et/ou par remontée de la nappe phréatique,
• les crues torrentielles : elles surviennent dans des cours d’eau avec une montée rapide des eaux,
• les coulées de boues : elles surviennent sur des bassins versants pentus lors d’averses violentes.

Concernant la Barre-de-Monts, les inondations sont dues aux crues de marais. Ce qui ne concerne pas la zone précise d'étude située côté littoral. Les marais et la zone d'étude sont séparés par le tissu urbain. Il n'y a donc pas de risques d'inondation terrestre sur la zone d'étude.

Le risque de feux de forêt


Figure 4 : Feu de forêt
(ladepêche.fr)
 

La Vendée est un département très peu boisé (5 % de la surface).Toutes les essences d'arbres présents en forêt sont susceptibles de brûler. Le risque d'entrer en feu est plus lié au stade d’évolution (la hauteur et la densité) qu’à l’essence. Ainsi, un fourré de chênes verts en feu dégagera une chaleur intense et plus difficile à maîtriser qu’un feu courant sous des vieux pins maritimes. Le boisement est situé le long des bandes littorales, dans les bocages et les marais. En ce qui nous concerne, la bande littorale boisée, large au maximum de 3-4 km, présente des forêts, domaniales dans leur grande majorité. Comme décrit dans le Milieu Naturel et le Milieu Physique, les dunes ont une grande sensibilité écologique, les sols sont constitués exclusivement de sables. La zone est soumise aux aléas climatiques et physiques (érosion marine et éolienne,embruns, ...). Le peuplement forestier est issu des plantations massives de pins maritimes prévues pour stabiliser les dunes, avec une colonisation du chêne vert en progression.
Dans la zone d'étude, le risque de feu de forêt est grand, notamment en période de sécheresse.

Le risque sismique


Figure 5 : Risque sismique
( le webpedagogique
)

Un séisme provient de l'accumulation d'énergie qui se libère et provoque la fracturation des roches en profondeur et se traduit en surface par des vibrations du sol. Les dégâts observés en surface sont fonction de l'amplitude, de la fréquence et de la durée des vibrations. Sur le littoral, il peut provoquer un raz de marée.

Le risque sismique est présent sur la commune de la Barre-de-Monts. La commune est située en zone de sismicité modérée2 : zone 3. Il existe 5 classes de risques de 1 (risque faible) à 5 (risque important). Le dernier séisme recensé au plus proche de la commune de la Barre-de-Monts date de 1968. Il s'est déclenché à Saint-Jean-de-Monts, il était d'une magnitude 4,5 sur l'échelle de richter.
Il y a donc peu de risque sismique sur la zone d'étude, mais ce risque n'est pas nul.

Le risque météorologique

Le risque météorologique implique les tempêtes, les tornades, la sécheresse, la neige et le verglas. La zone d'étude est confrontée à ce risque car elle est proche du littoral.

Le risque Industriel de Transport de Marchandises Dangereuses

Il y a un risque de Transport de Marchandise Dangereuse (TMD) au niveau de la Barre-de-Monts car il y a un axe routier principal passant du sud au nord de la commune allant jusqu'à l'île de Noirmoutier. Il n'y a aucun risque de TMD par voie ferrée car aucun axe ferroviaire ne traverse la commune, de même aucun risque lié au gaz car il n'y aucune conduite de gaz sur la commune. La zone d'étude est éloignée de l'axe routier principal donc il n'y a pas de risque de TMD à prendre en compte dans notre étude.


Figure 6 : Risque industriel TMD
(var.sit.gouv.fr)

Bibliographie :

1 Arrêté préfectoral n°2011-DDTM /SERN n°029 de prêscription du Plan de Prévention des Risques naturels  prévisibles littoraux des communes de La Barre-de-Monts, Beauvoir-sur-Mer et Bouin, janvier 2011.

2 Portail de communication des risques majeurs, Ma commune face au risque,
<
http://macommune.prim.net/ >
Consulté le 19/02/2013 

3 Dossier départemental des risques majeurs en Vendée, Préfecture de Vendée, 2012.

Analyse des effets sur l'environnement

Analyse des effets sur l'environnement

A la lumière des enjeux identifiés dans la partie précédente, nous allons mettre en évidence les impacts du projet sur les différentes thématiques abordées.

La synthèse des impacts de chaque partie est représentée sous forme de carte éditée grâce au logiciel ArcGis.
 

Bilan des effets du projet

Le projet n'a pas d'impacts sur les servitudes. De forts impacts sont identifiés sur le milieu naturel, sur le milieu humain et le milieu physique. Des impacts moyens sont identifiés sur le paysage et le patrimoine culturel. De faibles impacts sont identifiés sur les risques.
Nous vous invitons à lire un peu plus en détail, les impacts identifiés par thématiques dans les pages suivantes.

 

Servitudes d'Utilités Publiques

Effets sur les Servitudes d'Utilités Publiques

 

Bilan des impacts sur les servitudes

Le projet n'intersecte aucune Servitude d'Utilité Publique. Il n'y a donc aucun impacts dû aux servitudes d'utilités publiques. Le projet va cependant engendrer de nouvelles servitudes liées aux nouvelles voies routières et bornes incendies, par exemple.

 

Milieu Physique

Les impacts sur le milieu physique

 

Bilan des impacts sur le milieu physique

L'implantation de l'usine sur les dunes boisées et l'installation d'un réseau de canalisations au sein des dunes grises et blanches provoquent des :

  • Dégradations temporaires des dunes blanches et grises,
  • Dégradations de la dune boisée sur toute la durée de l'exploitation,
  • Une augmentation de la surface imperméable,
  • Une augmentations des risques d'inondation,
  • Une augmentations du ruissellement,
  • Une augmentations du phénomène d'érosion dégradant le milieu et déstabilisant les structures géologiques,
  • Une augmentations des risques d'affaissement de terrain,
  • Une augmentations de la vulnérabilité des eaux souterraines à l'origine d'un degré moyen,
  • et une augmentation de la vulnérabilité des eaux superficielles (actuellement d'un niveau faible).

Pour accéder aux mesures mises en place pour réduire les impacts sur le milieu Physique et à leurs coûts, cliquez ici

 

Figure 1 : Carte de synthèse des impacts sur le milieu humain
(S.BAQUEY, A.BUENO)

Ces impacts identifiés sont détaillés dans les sous-thèmes ci-dessous :

Risques d'érosion

Risques d'érosion

 

La forêt domaniale repose sur des sables dunaires. L'aménagement de l'usine va altérer la stabilité des différentes dunes du littoral.
De manière temporaire, les dunes blanches et grises sont altérées : en effet, la phase de travaux induit la mise en place d'un système de pompage de l'eau de mer transportée par un réseaux de conduites jusqu'à l'usine.

De manière plus permanente (durant toute la période d'exploitation), l'implantation de l'usine entraîne une augmentation des surfaces imperméables réduisant l'infiltration de l'eau de pluie dans le sous-sol. Plusieurs conséquences sont identifiées :

  • Augmentation des risques d'inondation au niveau de l'espace aménagé,
  • Augmentation du ruissellement des eaux sur les différentes strates dunaires (boisées, grises et blanches),
  • Augmentation de l'érosion provoquant une instabilité des structures géologiques.
  • Augmentation des risques d'affaissement de terrain

Vulnérabilité des eaux

Vulnérabilité des eaux
souterraines et superficielles

En 2003, P. Corbier et V.Mardhel ont mené une étude sur la vulnérabilité des eaux souterraines ou  superficielles de la région du Pays de la Loire vis-à-vis de polluants. 

La vulnérabilité d'un aquifère dépend de la zone non saturée (ZNS) ainsi que des caractéristiques propres de la nappe. Concernant les eaux superficielles, la vulnérabilité est fonction de la pente ainsi que des propriétés lithologiques de la zone. De plus, l'IDPR (Indice de développement et de persistance des réseaux) est croisé avec la ZNS pour hiérarchiser les eaux souterraines. Il en est de même avec le paramètre pente, pour hiérarchiser les eaux superficielles. Par conséquent, ces deux paramètres, zone non saturée et pente, sont considérés comme les facteurs susceptibles de retarder ou d'accélérer la migration des polluants dans les milieux considérés.

Dans le cas du site d'implantation de l'usine de dessalement, l'IDPR indique une infiltration importante due aux pentes faibles, et à l'épaisseur moyenne de la zone non saturée. La vulnérabilité des eaux souterraines vis-à-vis des polluants de la zone d'étude est moyenne. Les eaux superficielles sont  faiblement touchées par des risques de contamination de polluants apportés au sol.

Figure 1 : Carte des vulnérabilité des eaux souterraines
(BRGM
)

Figure 2 : Carte des vulnérabilité des eaux superficielles
(BRGM)

Milieu Naturel

Effets sur le Milieu Naturel

Le site d'implantation de l'usine de dessalement couvre une surface de 20 ha. Ce qui implique un déboisement de 20 ha de forêt et un dérangement de la faune et des utilisateurs à proximité direct de l'usine. L'usine va donc modifier les milieux naturels présents à l'origine.

D'autant plus que le site d'étude est situé en zones naturelles sensibles désignées Natura 2000 au titre des Directive Habitat et Directive Oiseaux, ZNIEFF I et II. Des habitats d'intérêt communautaire risques d'être détruits et des espèces protégées menacées.

Aucune parcelle agricole n'est située sur la zone d'emprise du projet, il n'y a donc pas d'impact sur les activités agricoles, c'est une des volontés initiales du projet.

Les différents impacts du projet sur les habitats, les espèces, le bruit et la qualité de l'air sont présentés dans les pages qui suivent.

Un résumé de ces impacts est accessible dans l'encart ci-après et schématisés au sein de la Figure 1.

Bilan des impacts sur le Milieu Naturel

Le milieu marin est celui qui est le plus impacté à long terme. Le pompage d'eau de mer peu induire une modification des populations marines aux alentours par aspirations de plancton et choc d'organismes de tailles plus grandes.
L'estran et les dunes subissent un impact temporaire, lors de l'enfouissement des canalisations d'amené d'eau de mer.
La forêt va subir une suppression de 20 ha d'arbres de toutes essences. La continuité écologique est rompue.

Le rejet d'effluent dans le milieu marin présente un fort potentiel de pollution chimique et de modification de l'habitat. L'objectif de l'usine est de valoriser au mieux les effluents, notamments les saumures par des procédés innovants.
De ce fait, les saumures en seront pas rejetés en mer mais concentré grâce au procédé de Distillation sous vide et déposé pour décantation/évaporation dans des marais salants destinés exclusivement à cet usage.

Pour accéder aux mesures mises en place pour réduire les impacts sur le milieu Naturel et à leurs coûts,  cliquez ici.


Figure 1 : Carte de synthèse des impacts du projet sur le milieu naturel
(S.BAQUEY - A.BUENO)

 

Impacts sur les habitats

Impacts sur les habitats

Impacts sur les habitats

Estran et dunes

Le pompage de l'eau de mer se fait directement en mer et non sur la côte. Les infrastructures de pompages sont enfouies, pompes et canalisations ne sont pas visibles.
Il n'y a donc pas d'infrastructures construites sur l'estran, la plage ou la dune embryonnaire (dune mobile). Ces habitats seront modifiés lors de la phase des travaux, sur une période donnée, puis ils seront disponibles de nouveau à la faune et à la flore. Des efforts doivent être fait pour réhabiliter la zone d'enfouissement le plus rapidement possible et rendre l'habitat disponible à la recolonisation des espèces.

Forêts

Une surface de 20 ha de forêt est supprimée. Ce sont 20 ha d'habitats d'intérêt communautaire en moins pour les espèces occupant cet espace. Les oiseaux nicheurs et migrateurs vont être perturbés par cette perte.

Le corridor écologique constitué par la forêt domaniale est dégradé. La forêt n'est plus un ensemble continu.
De plus, l'augmentation du trafic routier dans la forêt va perturber les espèces à proximité des voies. Ces séparations écologiques limitent les déplacements des populations animales d'un fragment à un autre de la forêt.
Un impact indirect est la perte d'habitat le long de ces voies qui ne seront plus utilisés par les espèces dérangées par le bruit et la circulation.

L'activité de l'usine va engendrer une surfréquentation de la forêt.
Il est sûre que la zone d'emprise de l'usine sera déclassée et ne sera plus considérée comme un espace de biodiversité. La zone de l'usine sera exclue des espaces protégés et ce sur rayon à déterminer autour de l'usine.

Milieu Marin

Le forage de l'usine servant à pomper l'eau de mer se fait au niveau de la mer, il a une potentielle modification du milieu marin en amont de l'usine. La solution du pompage côtier n'est pas retenue, ce qui est positif pour l'environnement. En effet, il y a de fort risque de pollution des nappes d'eaux douces souterraines avec de l'eau salée aspirée par le pompage. 

Cependant, le pompage marin n'est pas sans conséquence, des organismes peuvent se trouver aspirés par la bouche de captage et se voir bloqués dans les tambours-tamiseurs filtrant. Ces derniers ont pour but de filtrer  les débris flottants et les organismes marins volumineux afin d'éviter qu'ils ne rentrent dans le système de pré-traitement. Ce qui engendre un impact sur la population marine :  heurt de poissons,  écaillage, désorientation ce qui rend les poissons alors vulnérables aux maladies et aux prédateurs. De plus, il y a une possible introduction d'espèces marines de tailles inférieures au maillage de la grille, à savoir 5 mm, comme le phytoplancton et le zooplancton. Ainsi, une diminution des populations à proximité de la bouche de captage est potentiellement observable

Les usines de dessalement d'eau de mer produisent un déchet, rejeté en mer : les saumures. Concernant notre projet, nous cherchons à éviter le rejet de saumure en mer. Pour cela, le trinôme travaillant sur le devenir des rejets dimensionne une solution de traitement pour éviter d'impacter le milieu marin.
Un scenario proposant le dépot de l'effluent dans des marais salants prévus à cet effet est étudié. L'utilisation des marais des salants est couplé à la Distillation Membranaire sous Vide, ce dernier procédé permet de concentrer les saumures (300 g/L)  et donc d'utiliser une surface de marais salants limitée. Le rejet en mer est donc évité. Notons que la consommation énergétique du procédé de distillation membranaire est importante et provoquera des émissions de CO2 l'ordre de XXXX ce qui n'est pas favorable à l'environnement. Mais est ce moins impactant que le rejet en mer. ????

En effet, les substances chimiques utilisées lors du pré-traitement classique de potabilisation se retrouvent dans l'effluent rejeté en mer en plus des saumures, Tableau 1.

Tableau 1 : Impacts des substances chimiques du pré-traitement du dessalement 1, 2

 

Utilisation Substances Impacts Devenir
Biocide Chlore Formation de Trihalométhanes cancérigènes 50% perméat, 50% saumure
Anti-tartre  Polyphosphates Eutrophisation Saumure concentrée
Coagulants  Chlorure ferrique  Turbidité de la saumure augmentée Éliminés par filtration
  Anti-mousse (détergent) Polyglycol Système membranaires intracellulaire des organismes modifiés Effluent marin
Métaux lourds (corrosion) Cuivre Intègre les organismes Effluent marin

Il y a donc des risques notables de pollution chimique de l'eau de mer avec la composition des rejets.
Dans le cas du rejet en milieu marin, le manque d'information sur les espèces du littoral et le manque de travaux de recherche sur l'effet de l'augmentation de la salinité de l'eau sur les espèces du littoral atlantique ne nous permet pas d'analyser précisément l'impact du rejet sur la faune et flore marine. Cependant, il est sûre que la modification de salinité induit un système stratifié de concentration en sel, avec une forte concentration en profondeur qui affecte les espèces benthiques. Le choc osmotique n'est pas toléré par tous les organismes, comme les algues par exemple. Ce qui a terme peut provoquer une diminution de la ressource nutritive de macro organisme et affecter leur abondance au niveau du site du rejet
.

Nous ne traitons pas des impacts des eaux de lavage et résiduelles de l'usine qui seront traitées in situ grâce à la STEP de l'usine.

Bibliographie :

1 Dessalement de l'eau de mer : bilan des dernières avancées technologiques ; bilan économique ; analyse critique en fonction des contextes, Engref, Agro ParisTech, Agence Française du développement, Farid Tata-Ducru, Janvier 2009.
2 Programme des Nations Unies pour l'Environnement  Dessalement de l'eau de mer dans les pays méditerranéens : évaluation des impacts sur l'environnement et lignes directrices proposées pour la gestion de la saumûre, Plan d'action pour la Méditerranée, septembre 2001.

Impacts sur les espèces

Impacts sur les espèces

Impacts sur les oiseaux

Différents types d'impacts sont à envisager. Tout d'abord, une dégradation et une perte de territoire et de corridors de déplacement.
De plus, il est possible qu'il y ait des destruction de nichées par la perte des 20 ha de forêt et les nichées à proximité de l'usine seront dérangées par le bruit durant l'exploitation.

Portons un intérêt particulier aux espèces protégées. Le Gravelot à collier interrompu est une espèce protégée et typique des plages de la région. C'est un oiseau nicheur sur les hauts de plage, cet espace sera impacté par l'usine lors de la phase des travaux uniquement.  La survie de cette espèce est donc préservée. De même, pour le Barge à queue noire nichant sur les dunes maritimes.

Cependant, d'autres oiseaux ne sont pas préservés. Le Milan noir qui établit la nidification en avril, à la cime des arbres, nids fait de branchages, chiffons, de papiers, de détritus. La Chouette hulotte, le nid est situé dans les trous d'arbres, il est utilisé en mars/avril. L'Engoulevent d'europe et le Vanneau huppé, ils installent leurs nids à même le sol des forêts.

Impacts sur les reptiles et mammifères

Concernant ce groupe, la perte d'habitat par destruction ou dégradation est l'impact majeur. Ce sont des animaux mobiles qui risque la collision routière, dû à l'augmentation de la desserte routière sur les routes menant à l'usine, notamment les espèces de grandes tailles comme l'espèce la Vipère aspic, espèce protégée de la zone d'étude.

Impacts sur les chiroptères (chauves-souris)

Les chauves-souris sont très sensibles aux changements de paysage et d'éléments structurant le paysage. Elles ne peuvent pas se déplacer sur de grandes zones ouvertes. L'ouverture des 20 ha de forêts ne leurs sont pas favorables. De plus, les éclairages installés sur le site et le long des chemins en forêts vont perturber leur perception de l'environnement et créer des barrières à leur passage. A l'opposée certaines espèces vont être attirées par les éclairage pour le ressource qu'ils représentent en terme d'insectes.

Impacts sur les amphibiens

Il n'y a pas de zones humides, mares ou réseaux humides dans la zone d'étude. Ces habitats en seront pas dégradés, les zones d'hibernation, reproduction et développement larvaire des amphibiens ne sont pas impactés.

Impacts sur le bruit et la qualité de l'air

Impacts sur le bruit et la qualité de l'air

Impacts sur le bruit

L'impact indirect majeur identifié lors de l'activité de l'usine est la nuisance sonore. Une autre source génératrice de bruit supplémentaire est le trafic routier au sein de la forêt, activité qui va augmenter considérablement après la mise en exploitation de l'usine. L'usine est une nouvelle source de bruit notable.

Impacts sur la qualité de l'air

L'usine de dessalement va générer des émissions atmosphériques importantes. La première origine des émissions est le dégazeur réduisant les gaz dissous et rejetant de l'azote et de l'oxygène. La deuxième origine est liée aux procédé d'osmose inverse, consommateur d'énergie donc générateur de gaz à effet de serre. Une méthode d'évaluation des émissions dû au procéde de dessalement, présentée par le Programme des Nations Unies pour l'Environnement, a été mise au point dans l'étude d'Afgan et al.1
L'étude propose des indicateurs environnementaux calculés en supposant que la source d'énergie électrique est locale, ce qui est notre cas, Tableau 1. Nous pouvons donc appliquer ces indicateurs environnementaux à l'usine étudiée. Sachant que l'objectif de production maximale journalière est de 40 000 m3, il est alors possible de calculer la quantité de gaz à effet de serre produit par une usine de dessalement par type de gaz. Puis ensuite convertir cette quantité en équivalent CO2. Au total, l'usine à puissance maximale produit 347 tonnes CO2/jour. Ce qui fait une production annuelle de 126 765 tonnes de CO2/an.

Tableau 1 : Indicateurs Environnementaux des émissions et émission annuelle du processus de l'osmose inverse

Indicateur environnemental (kg de gaz / m3) Coefficient   Emission journalière de l'usine Facteur d'Emission (FE) (kg eq CO2 / kg) à 100 ans Equivalent journalier (kg CO2)
CO2 6 240 000 kg de CO2 - 240 000
SO2 0.005 200 kg de SO2 0,12 24
NOX 0.009 360 kg NOx 298 107 280
Total journalier 347304 kg CO2/j
Total annuel 126 765 T CO2/an

Comme les émissions atmosphériques dues au procédé de dessalement sont directement en rapport avec ses besoins respectifs en énergie, nous cherchons à réduire l'impact de la production d'électricité nécessaire à couvrir les besoins en énergie de l'osmose inverse.

Pour cela, nous  nous appuyons sur les travaux du binôme réalisant sur la mise en place d'énergies renouvelables.
Ils conçoivent le couplage d'énergies renouvelables le plus rentable pour produire la consommation d'électricité  nécessaire au fonctionnement de l'osmose inverse. Ils ont estimé la consommation en électricité à 75 GWh/an.

Dans un premier temps nous estimons les émissions de gaz à effet de serre issu de la production d'électricité "classique" nécessaire à couvrir les 75 GWh/an.

Le Tableau 2 présente l'évaluation des émissions de gaz à effet de serre relative à ces besoins. Tout d'abord, nous avons considéré la répartition des sources de production électrique en France (hydraulique, nucléaire, ...) pour évaluer ce que cela représente à l'echelle de l'usine (GWh/an). Grâce aux coefficient d'émissions (g CO2/kWh) proposés par l'ADEME2, il est alors possible d'évaluer les émissions en équivalent CO2 de chacune des sources de production d'électricité.

Tableau 2 : Évaluation des émissions de gaz à effet de serre relative à la consommation d'électricité de l'usine de dessalement


 

Au bilan, un peu plus d'un million de tonnes de CO2 sont emises pour couvrir les besoins en électricité de l'osmose inverse avec une production d'électricité "classique". C'est un impact sur la qualité de l'air non négligeable, ce poste d'émission doit être réduit.

Pour ce faire, au bilan de leur travaux, le groupe travaillant sur la mise en place d'énergie renouvelable propose deux scenarii rentables présentés dans le Tableau 3. Pour chaque scénario, la part d'électricité produite par source est précisée. Ainsi, grâce aux coefficients d'émission, en gramme de CO2 par kWh, liés à la production d'électricité des pélamis3, de l'éolien terrestre4 et du photovoltaïque5, il est possible de calculer les émissions associées.

Tableau 3 : Évaluation des émissions de CO2 liées aux scenarii d'énergies renouvables

Aussi, au bilan, le scénario 1 engendre l'émission de 1515 T de CO2 /an. Ce qui est très faible comparé au millions de tonnes de CO2 émises par production d'énergie électrique classique.
Donc, la production d'électricité couvrant  des besoins de 40 000 m3 d'eau traitée par osmose inverse émet 1000 fois moins des CO2  par production avec des énergie renouvelables qu'avec les énergies classiques.

Bibliographie :

1 Afgan, H.N., M. Darwish and J. Cavvalho (1999), Sustainability assessment of desalination plants for water production. Desalination, 124:19-31

2 C. Cros, Tabet J.-P., Éléments de calcul des émissions de gaz à effet de serre dans les installations énergétiques, ADEME, Service économie, Février 2000

3  Professor Gareth Harrison, Life Cycle Assessment of Renewable Energy Sources and Energy Networks,  University of Edimburgh, Science and Engineering, Décembre 2010, disponible sur www.see.ed.ac.uk/~gph/carbon/, consulté le 06/03/2013

Life cycle assesment of onshore and offshore sited wind power plants of Vestas V90 3 MW turbines

5 International Energy Agency, Photovoltaic Power Systems Programme, rapport 10, Mai 2006, disponible sur base.d-p-h.info/fr/fiches/dph/fiche-dph-7393.html#1, consulté le 06/03/2013

Paysage et Patrimoine culturel

Effets sur le Paysage et le Patrimoine culturel

L'impact direct majoritaire provoqué sera le changement de type de paysage du secteur d'étude. Le paysage littoral boisé sera modifié de manière permanente par l'implantation de l'usine. En effet, une surface non négligeable de forêt (20 ha) sera supprimée pour libérer un espace au devenir urbain. Il y aura une discontinuité paysagère au sein de la forêt domaniale,  visible le long des sentiers de promenade et le long de la route secondaire longeant l'usine au nord et accédant à la plage. La forêt concernée est une forêt domaniale, c'est donc une atteinte au patrimoine culturel. L'identitée paysagère et la quiétude propre au secteur seront modifiés.

Le forage de pompage d'eau de mer sera marin. Ce qui implique l'enfouissement de canalisation et de matériel allant du point de prélèvement à 1 km de la côte jusqu'à l'usine située à 500 mètres à l'intérieur des terres. Temporairement, il y aura une modification complète du paysage, le temps des travaux. Il sera important pour le porteur de projet de veiller à ce que suite aux travaux, le nécessaire soit fait pour revenir à l'état initial : plages continues le long du littoral et dunes végétalisées.
Il n'y aura donc pas de canalisations visibles de la mer à l'usine. A terme le paysage littoral ne sera pas impacté, le paysage des dunes et plages est ainsi préservé.

Les sentiers de promenades pédestres, équestres et cyclables au sein de la forêt seront conservés. Seul un chemin pédestre est coupé par l'emprise de l'usine.

 

Bilan des effets sur le Paysage et le Patrimoine Culturel

Le projet va provoquer une consommation de l'espace boisé disponible. Le paysage de forêt sur une surface de 20 ha va devenir un espace urbain. Le secteur d'étude sera artificialisé et l'harmonie paysagère perturbée. La zone d'implantation va faire apparaître une discontinuité. Le cadre de vie des utilisateurs sera modifié. Notons le déplacement d'un chemin pédestre coupé par le projet.
La Figure 1 synthétise les effets du projet sur le paysage.

Pour accéder directement aux mesures mises en place pour diminuer les effets du projet sur le paysage, cliquez ici.


Figure 1 : Synthèse des effets du projet sur le paysage
(S.BAQUEY - A.BUENO)

 

 

Milieu Humain

Les Impacts sur le milieu humain

 

Bilan sur les impacts sur le milieu humain

Les impacts positifs identifiés concernant ce thème sont :

  • Jusqu'à 200 000 habitants du territoire Vendée-Ouest auront accès à une eau potable provenant du dessalement de l'eau de mer,
  • Répondre aux besoins de la consommation croissante en eau,
  • Maintenir l'activité touristique du littoral,
  • Créer des emplois directs. La créations d'emploi est importante mais temporaire. En période d'exploitation, le bilan des emplois est difficilement chiffrable du fait de l'automatisation de ces installations,
  • Créer  des emplois indirects par le développement d'entreprises et de services,
  • Former et informer les populations aux métiers de l'eau et du dessalement,
  • Réduire le chômage,
  • Et redynamiser les activités des jeunes actifs.

Les impacts négatifs sont :

  • Augmentation du trafic
  • Une potentielle extension des villes sur les terres agricoles.
  • La modification des activités touristes. Deux phases sont identifiées : la première phase est celle de travaux. Elle implique une importante réduction des loisirs réalisés sur le littoral et la forêt domaniale (baignades, randonnées, motocross...) : il s'agit d'un impact temporaire.
    Sur le long terme,  les activités humaines (chasse, production de bois, randonnées) effectuées sur les 20 ha de dunes boisées seront nulles. Elles pourront cependant reprendre sur les dunes blanches et grises.
  • Destruction de chemin de randonnées à pied (GR8) , à VTT et équestre,
  • Destruction d'aménagement d'accueil du public (aires de pique-nique, parcours de découverte de la nature... )
  • Les missions exercées par l'ONF ne seront plus adaptés aux nouvelles conditions environnementales engendrées par l'implantation de l'usine. Il s'agit d'un impact temporaire,
  • Des risques de gêne du voisinage par le bruit de l'usine (impossibilité à estimer l'intensité du bruit émis).

Pour accéder aux mesures mises en place pour réduire les impacts sur le milieu Humain et à leurs coûts, cliquez ici
 

Figure 1 : Carte de synthèse des impacts sur le milieu humain
(S.BAQUEY, A.BUENO)

Ces points sont détaillés dans les sous-thèmes ci-dessous :

Impacts sur le milieu socio-économique

L'aspect socio-économique de la zone d'étude.

La Vendée subit des pénuries en eau de plus en plus fréquentes : l'inquiétude des autorités sur leur capacité à approvisionner les populations dans les années à venir est forte. Une usine de dessalement sur le territoire est la solution technique envisagée. Elle permet de produire au quotidien 20 000 m3 d'eau potable et est extensible à 40 000 m3. Ainsi entre 100 000 à 200 000 habitants du territoire Vendée-Ouest pourront obtenir de l'eau potable issue de cette technologie. Cette option permet de répondre au besoin de la population mais aussi de maintenir l'activité touristique de la région. En effet, il est difficilement de conserver l'attractivité d'une région si cette dernière ne peut satisfaire le public en terme de commodités et de loisirs.

Le territoire Vendée-Ouest se caractérise par une population aisée, assez âgée du fait de l'attraction de cet espace pour les jeunes retraités. Ceci génère de fortes inégalités : en effet, en parallèle, la population des jeunes actifs est touchée par un chômage récurrent et long associé à l'activité saisonnière du tourisme et à la migration de demandeurs d'emploi de régions voisines.

L'implantation de l'usine peut engendrer des effets positifs et significatifs pour la zone d'étude en terme d'emplois directs ou indirects, la créations d'entreprises et de services. Ces bénéfices varient selon les options retenues par le projet de dessalement : taille d'infrastructures, types d'énergie... On note également que la création d'emploi est importante et temporaire au début : il s'agit de la phase de travaux. Les emplois permanent durant l'exploitation de l'usine sont moindre du fait de l'automatisation de la filière.
La formation et l'information technique et culturelle autour de l'eau et du dessalement se développeront autour de cette activité.

Sur le long thème, on assiste à une réduction du chômage des jeunes actifs permettant de redynamiser les activités et les loisirs sur l'année.

L'intérêt socio-économique est fort.

Impacts sur le secteur agricole

Le secteur agricole.

La zone d'étude n'est pas exploitée par l'aquaculture (conchilicultre, pisiculture, saliniculture). Il s'agit de pratique à petite échelle. L'impact est considéré comme nul.

En opposition, l'agriculture de type culture (mais, colza...) et élevage bovin sont bien présent sur le territoire. Notre projet initiale se concentre uniquement sur la forêt domaniale. Aucune terre agricole ne sera affectée directement (expropriation des agriculteurs, ...). Cependant, de manière indirecte, l'implantation de l'usine risque d'augmenter la pression foncière exercée sur le territoire. La protection des espaces agraires par les administrations doit être renforcée face à l'extension des communes.

Impacts sur les activités touristiques et les loisirs

Les activités de loisirs.

La zone d'implantation est un espace riche en activité touristique. Des plages sont aménagées au sud de la zone d'étude à proximité de la commune de Notre Dame des Monts. Outre l'attraction balnéaire du site, le tourisme vert se développe. Durant la période estivale, les activités de randonnée, de promenade à cheval et à vélo, la motocross, sont pratiquées sur le littoral ainsi que sur la forêt. Il apparaît évident que ces animations seront fortement perturbées durant la phase de travaux mais aussi durant la phase d'exploitation de l'usine. Les chemins empreintés ne seront plus accessibles surtout durant la phase de travaux : un périmètre de sécurité sera mis en place. L'installation de l'usine risque de détruire des zones de piques-niques aménagées par les communes ou l'office nationale de la forêt. L'attraction des touristes pour cet espace durant la phase de travaux va se réduire. Le défi de l'industriel est de rétablir l'attrait porté par les populations pour cette espace via des aménagements et intégrer l'usine au paysage.

Le bruit émis par l'usine peut s'avérer problématique pour les touristes de passage ou le voisinage. Il est important de remarquer que nous avons choisis d'implanter l'usine dans un secteur où l'urbanisation était la plus faible afin de réduire cet impact. Il aurait été intéressant pour l'étude de se déplacer à Barcelone en Espagne. Cette ville présente la plus grande usine de dessalement d'Europe. Des mesures sur le terrain aurait permis d'estimer les décibels produites par l'usine au quotidien. En l'absence de telles mesures, il nous est difficile de conclure sur le niveau d'intensité de cet impact : nous faisons le choix de le considérer comme un effet existant et négatif suite à l'implantation de l'usine.
 

La chasse est un loisir effectué de mi-septembre à mi-mars. L'implantation de l'usine va perturber la faune comme cela a déjà été évoquée dans la partie concernant le milieu naturel. Cette modification risque ainsi d'altérer l'activité de la chasse. Cependant, l'espace occupé par le projet de dessalement repose sur 20 ha ce qui représente 2.5% de la surface totale de la forêt comprise entre La Barre de Monts et Notre Dame de Monts. Donc cet impact est considéré à moindre effet.

La gestion de l'ONF à travers la production de bois, la protection des milieux, l'accueil du public et la surveillance ne sera plus applicable à ce milieu transformé. Après analyse de la situation, on note:

  • une absence de production de bois sur la zone d'implantation entraînant des changements de pratique de la part de l'ONF et d'une diminution de la production globale de bois sur le domaine de la Forêt du Pays de Mont,
  • une augmentation des risques de destruction du milieu,
  • des infrastructures inadaptées à l'accueil du public,
  • Une surveillance du site insuffisante

La pêche est peu existante sur cette zone d'étude. L'activité sera affectée durant la phase de travaux d'enfouissement des canalisations de captation.

Quelles sont les mesures envisagées pour compenser ces effets négatifs?

Risques Naturels et Industriels

Effet du projet sur les risques naturels et industriels

Le projet d'étude peut engendrer un impact non négligeable sur le risque naturel de départ de feu. Les installations sont faites au coeur même d'une forêt de pins. le risque vient de la chute des aiguilles des pins qui forme un tapis de grépin très inflammable, notamment en période estivale lorsque le grépin est très sec.

De plus, il peut y avoir un impact sur le risque industriel de Transport de Marchandise Dangeureuse lié la circulation de substances dangereuses chimiques sur les routes allant jusqu'à l'usine. Notamment, les routes secondaires au sein de la forêt.

Les substances chimiques transportées sont les substances de pré-traitement (coagualtion, floculation, décantation) et de post-traitement (chlore), comme dans toute usine de potabilisation d'eau. Le procédé d'osmose inverse n'implique pas l'utilisation, donc le transport de produits chimiques spécifiques.
Cependant, pour prévenir et combattre l’entartrage et la prolifération de microorganismes dans les circuits suite au pompage d'eau de mer, des produits anti-tarte (acide et polyphosphates), anti-salissure (chlore), anti-mousse (polyglycols alkylés) sont utilisés dans le procédé et sont à considérer.

 

Bilan des effets du projet sur les risques majeurs naturels et industriels

Au bilan, le projet engendre un risque supplémentaire de départ de feu de forêt et un risque supplémentaire de Transport de Marchandises Dangereuses lié aux transports des substances chimiques utilisées dans le procédé de potabilisation de l'eau de mer sur les routes secondaires au sein de la forêt domaniale. La Figure 1 synthétise les impacts du projets sur les risques majeurs.

Si vous souhaitez accéder directement aux mesures compensatoires mises en place pour diminuer ces impacts cliquez ici.

Figure 1 : Carte de synthèse des impacts sur les risques majeurs

Mesures et coûts envisagées pour éviter, réduire ou compenser les effets

Mesures et coûts envisagées
pour éviter, réduire ou compenser les effets

 

Le chapitre précédent correspond à l'analyse de l'état initial permettant d'identifier les effets positifs et négatifs de l'implantation de l'usine sur le site. Le but de cette partie est d'éviter, de réduire ou de compenser les impacts négatifs. Pour cela, nous proposons des mesures compensatoires pour lesquelles nous tentons d'estimer les coûts qu'elles gênèrent.

Afin de faciliter la lecture de ce chapitre, les mesures et les coûts sont regroupées par critères d'études : les servitudes, le milieu physique, le milieu naturel, le paysage et le patrimoine culturel, le milieu humain, et les risques naturels et industriels.

Nous utilisons comme outil d'aide à l'estimation, la notice du Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements (SETRA) qui propose des élements de coût de mesure d'insertion environnementale lors de projet de travaux routiers.

Un bilan des estimations des coûts est établit dans une dernière sous partie.

En conclusion, les mesures mises en place n'évitent pas les effets produis par le projet. Elles permettent uniquement de réduire ou de compenser les impacts négatifs identifiés.

Une mesure compensatoire peut s'avérer avantageuse pour plusieurs thèmes environnementaux à la fois. Prenons, l'exemple de la haie multi-stratifiée installée le long de la route : cet aménagement prévu dans le but premier de dissimuler l'usine des yeux des usagers, de réduire la pollution atmosphérique due au trafic routier produit par l'activité de l'usine et de lutter contre le bruit de l'usine.
Il nous parait intéressant de proposer des mesures compensatoires à multiples effets notamment pour des raisons économiques.

Le bilan total des coût estimés est de 79,4 millions d'euros.

 

Thème A : Les servitudes

Les mesures liées aux impacts sur les servitudes

 

 Impacts Hiérarchisation des impacts  Mesures
Aucun impact du projet sur les servitudes d'utilités publiques 0

Mesures non nécessaires.

Thème B : Milieu Physique

Les mesures liées aux impacts sur le milieu physique

L'analyse des impacts sur le milieu physique nous ont permis de prévoir des mesures adaptées au contexte. Elles ont pour objectif de réduire et compenser l'augmentation des surfaces imperméables sur le site et les risques d'érosion et de vulnérabilité des eaux souterraines et superficielles vis-à-vis des polluants.

Les principales mesures proposées sont répertoriées sur la figure 1. On planifie la mise en place :

  • de caniveaux préfabriqués, de fossés et cunettes étanches (argile et terre),
  • des récupérateurs d'eau de pluie. Cette eau collectée sera utilisée pour alimenter les toilettes, le système d'arrosage périmétrique contre les incendies et les quatre lances à incendie (RIA).
  • de haies multistratées,
  • de réhabiliter et revégétaliser les dunes.

Les coûts de ses mesures sont estimés à 778 267 €. La moitié de ces derniers sont représentés par les caniveaux préfabriqués (figure 2)

Figure 1 : Carte de synthèse des mesures
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Figure 2 : Répartition des coûts pour le thème du milieu physique
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Mesures pour supprimer, réduire ou compenser les effets dommageables

Les mesures concernant le milieu physique

 

 

 Impacts Hiérarchisation des impacts  Mesures
Dégradations des dunes sableuses +++

Restauration des dunes

Plantation des végétaux caractérisant le milieu initial. Cette mesure stabilise les dunes et réduit l'érosion : il s'agit de créer un cordon dunaire.

 Augmentation des surfaces imperméables +++ Aménagement à partir de matériaux drainant

Récupération des eaux de pluies

Accentuation de la vulnérabilité des eaux (souterraines et superficielles) vis à vis des polluants

+++

Récupération des eaux de chantier et traitement au niveau de la STEP de la forêt domaniale

Suivi régulier de la qualité des eaux souterraines et marines (qualitativement et quantitativement)

Surveillance des polluants potentiellement émis par l'usine

Gestion et stockage des produits ( ozone, chlore... ) adaptés et contrôlés

Risques d'inondation ++

Récupération des eaux de pluies

Mise en place de fossés et cunettes en bordure de route

Mise en place de caniveaux préfabriqués autour des installations de l'usine.

 

Augmentation du phénomène d'érosion +++

Revégétaliser la zone au maximum : haie multistratée en bordure de route

Fossés et cunettes pour récupérer les eaux de ruissellement provenant de la route goudronnée

Matériaux drainant

Récupération des eaux de pluie

 

Les récupérateurs d'eau réduisent de nombreux impacts : les risques d'érosion, d'inondation, de vulnérabilité des eaux. En effet, ils induisent une diminution du ruissellement sur les espaces imperméabilisés avant de s'écouler et de s'infiltrer dans les zones perméables et sableuses. 
Cette mesure permet par le même occasion de mettre en place des systèmes de distribution d'eau non potable alimentant les toilettes, le système d'arrosage périmétrique contre les incendies et les quatre lances à incendies (RIA).

La surface des toits considérée de 1 ha permet de récupérer un volume d'eau de pluie annuel de 5685 m2 (voir calculs). En considérant 28 jours d'autonomie, il faut prévoir une cuve de 436 m3. Il peut être avantageux de disposer plusieurs cuves alimentant divers batiments. Pour l'estimation des coûts on se basera sur la mise de 5 dispositifs de distribution de l'eau récupérée des cuves : ils seront indépendant des uns des autres.

Quelles sont les coûts estimés pour ces mesures?

 

 

Estimation des coûts des mesures visant à réduire les effets

Estimation des coûts

 

Types de mesures Caractéristiques Illustration Quantité Coût moyen unitaire € Coût total €
Réduction de l'érosion autour des route

Fossé ou cunette
étanche (argile et terre)
:

Forfait comprenant le terrassements,
compactage, transport et mise en dépôt
des déblais.

 


(SETRA)
3 400 m 11 €/m 37 400 €
Réduction de l'érosion autour de l'usine Caniveau préfabriqué:

Forfait comprenant la fourniture, le transport
et la pose.


(SETRA)
2 700 m 65 €/m

351 000 €

Stabilisation du sol et réduction de l'érosion

Haie multistratée formant un filtre :

Haie dense et profonde (10 m de large) mêlant
essences à feuilles caduques et persistantes.

Forfait comprenant la fourniture, le transport et
la plantation des végétaux

(SETRA) 1 700 m 25 €/m 42 500 €
Réhabilitation de la dune

Création d'un cordon dunaire

Reprofilage de la plage
Apport de sable
Structure stabilisant la dune et limitant l'érosion (ganivelle, couverture morte)
Aménagement piétons
 

www.parc-camargue.fr 581 m 350 €/m 203 350 €
Réduction des risques d'inondation, d'érosion, et de vulnérabilité des nappes

Récupération des eaux de pluie

Forfait comprenant la fourniture, le transport
et la pose.

hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere  -

 

 

144 017 €
dégrilleur 5 000 €
cuve : 436 m3 116 267 €
système de pompes et de ballon tampon à commande 5 000€
filtres à 50 µm et 10 µm

500 €

750 €
filtres à charbon actif 1 250 €
système à traitement UV

connecteurs au réseau d'eau potable

 

1 250 €
tuyauteries et travaux BTP 15 000 €
Total       778 267 €

 

 

Bibliographie :

(1) Sétra, Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements, Janvier 2009, Elements de coût des mesures d'insertion environnementale, Série économie environnement et conception.

(2) EID Méditerranée opérateur public en zones humide, Parc Naturel Régional de Camargue, Etude de définition des enjeux de protection du littoral sableux. Consultée le 04/03/2012.
Disponible sur <http://www.parc-camargue.fr/getlibrarypublicfile.php/69268afc9fd30dd5e3ffc1d59e1a9330/parc-camargue/collection_library_fr/201100146/0001/Littoral_sableux_C_final.pdf>

(3) Bureaux d'Etudes Industrielles "Energie Renouvelables et Environnement, 2011, Amélioration de la gestion de l'eau sur le site de l'INP Toulouse Labège Consulté le 12/03/2013
Disponible sur <http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere/groupe4/node/86>

Thème C : Milieu Naturel

Milieu Naturel

Cette partie présente tout d'abord les mesures retenues pour limiter les impacts identifiés du projet sur le milieu naturel illustrés sur la figure 1. Suite à quoi, les coûts de ces mesures sont estimés pour évaluer l'ampleur financière des mesures.

Figure 1 : Carte de synthèse des mesures proposées concernant le milieu naturel.
(S.BAQUEY, A.BUENO)

Au total, le coût des mesures à mettre en place s'élève à un peu plus de 77 millions d'euros, ce qui est un investissement à considérer dans le budget du projet.

Le graphe ci-dessous présente la répartition des coûts liés au mesures à mettre en place pour améliorer le projet vis-à-vis du milieu naturel.

Les mesures les plus coûteuses concernent la mise en place d'énergie renouvelable à hauteur de 74,6 millions d'euros, ce qui représente 96,4% des sommes à engager pour la réalisation des mesures, Figure 2. Puis ensuite, la réhabilitation des dunes est la deuxième mesure la plus coûteuse 2,6 millions d'euros, 3,4% des coûts totaux, Figure 2.

Afin de visualiser l'importance relative des autres mesures retenues, la Figure 3 présente la proportion des coûts des autres mesures sans prendre en compte les énergies renouvelables, ni la réhabilitation des dunes.
Ainsi on visualise l'importance financière de la replantation des 20 ha détruits et de la dissimulation de l'usine dans le paysage forestier.

 


 

Figure 2 : Proportion des coûts des mesures prises pour améliorer le projet
(S.BAQUEY, A.BUENO)


 

Figure 3 : Proportion des coûts des mesures prises pour améliorer le projet,
excepté les deux mesures les plus coûteuses
.
(S.BAQUEY, A.BUENO)

Mesures concernant le Milieu Naturel

Mesures concernant le Milieu Naturel

 

 Impacts Hiérarchisation des impacts  Mesures

Pas d'impact sur le milieu agricole.

0

Aucunes

ESTRAN
Enfouissement des infrastructures en bords de plage modifie temporairement les habitats d'espèces d'oiseaux
+. ESTRAN

Aménagements pour remblayer la zone de travaux sur la plage et l'estran, et réimplanter la flore pionnière afin de faciliter la recolonisation par les oiseaux.

FORÊT
Dégradation ou destruction d'habitat.
Déforestation de 20 ha de forêt domaniale pour construction de l'usine.

Fragmentation de l'espace.

+++

FORET

Favoriser continuité au sein de la foret par la création de passage pour animaux sous la route secondaire. Plantation de de haies multistratifiées autour de l'usine pour l'intégrer à la foret et limiter la dissuasion des animaux à proximité de l'usine.

Financement de campagne de replantation de 20 ha de forêts en collaboration avec ONF. Action menée pour le maintien de la biodiversité au sein de la forêt, notamment soutenir la dynamique des feuillus (chênes verts, érables, robiniers) au sein de la forêt, indicateur de  biodoversité.

Sensibilisation des usagers (employés) à la qualité du site.

MILIEU MARIN

Risque de collision poisson/tambour tamiseur au niveau du pompage d'eau de mer.

Risque de pollution dû aux rejets de saumure.

+

MILIEU MARIN

Installation de grille de protection autour du tambour tamiseur pour limiter le heurt de poisson avec le tambour tamiseur.

Création de 5,74 ha de marais salants pour y déposer les saumures après passage par le processus de distillation membranaire sous vide.

Le milieu marin n'est alors pas affecté par la pollution du rejet. Il est préconisé de réaliser des marais salants récepteur déconnectés des marais salants en activité pour la saliculture. L'étanchéité des fonds des bassins de marais salants doit être assurée. Il peut être installé des couches d'argiles et des géomembranes imperméables.

ESPECES ANIMALES
Dégradation et destruction d'habitat. Espaces nécessaires à la nidification des oiseaux, à l'hivernage et à la migration détruits. Espèces menacées.

L'augmentation du trafic routier augmente le risque de collision véhicules/reptiles et mammifères.

Pollution lumineuse dû à l'éclairage du site et des voies de circulation, gêne pour l'orientation des chauves-souris.

++ OISEAUX

Déplacement et confection de nids de certaines espèces protégées nichants dans la forêt, à la cîme des arbres ou à même le sol.

Le Milan noir (2 couples/100km²) qui établit la nidification en avril, à la cime des arbres, nids fait de branchages, chiffons, de papiers, de détritus.
Concernant, la Chouette hulotte, le nid est situé dans les trous d'arbres, il est utilisé en mars/avril, il y a un couple tout les 150 ha en forêt de résineux.
L'Engoulevent d'europe, (un mâle pour 20 ha)  et le Vanneau huppé,  installent leurs nids à même le sol des forêts.

+ REPTILE ET MAMMIFERES

Installation de barrière anti-franchissement basse le long de la route secondaire au nord de l'usine.
Implantation de haies multi-stratifiées de protection.

+ CHIROPTERES

Installations d'éclairages le long des routes et  sur l'usine adaptés. Limitation de la pollution lumineuse, pas de rayons lumineux dirigés à la verticale, concentration des rayons vers le sol.

Gestion des plages horaires d'éclairage du site et des voies amenant au site. Système de détection des véhicules circulant pour déclencher les éclairages des voies de circulation. Utilisation d'éclairages adaptés pour éclairer et limiter la pollution lumineuse.

 

BRUIT
Pollution sonore dû à l'augmentation de trafic et au fonctionnement intrinsèque de l'usine
.+++ BRUIT

Aménagement de barrière de protection anti bruit autour de l'usine et de haie multi-stratifiée le long des chemins et routes bordant l'usine.

Gestion de la circulation routière pour limiter les nuisances sonores et les vibrations (sensibilité des espèces animales).
 

QUALITE DE L'AIR
Quantité de gaz à effet de serre émise importante du aux besoins en énergie électrique.
 
+++ QUALITE DE L'AIR

Implantation d'énergies renouvelables destinées à produire de l'électricité à l'usine, scénario proposant pélamis, éolien offshore, éolien terrestre, photovoltaïque. Les scénarii permettent de réduire de 1000 fois les émissions de CO2.

 

Estimation des coûts des mesures visant à réduire les effets

 

Estimation des coûts des mesures visant à réduire les effets
 

Type de mesures Caractéristiques Illustration Quantité Coût moyen unitaire € Coût total €
Enfouissement des installations amenées d'eau de mer Réhabilitation de la plage et des dunes par création de cordon dunaire.
 


(parc-camargue.fr)

- Déjà estimé et comptabilisé dans le cadre des impacts du milieu physique. -
Revégétalisation des dunes après travaux
 
Réimplantation de la flore pionnière, Oyats des dunes, Omphalodès du littoral,
Œillets des dunes, Lys des dunes, Linaire des sables

(visoflora.com)
50 000 m² 5200€/100 m² (1) 2 600 000 €

Dissimulation usine, lutte contre le bruit, protection des animaux 

Plantation de haies multistratifiées autour de l'usine
(Setra)
1 800 m 25€/m (1) 45 000€
Lutte contre la fragmentation de la forêt Mise en place de passage pour les animaux, une buse pour grande faune et quatre buse pour petite faune (80 cm de diamètre)


(Setra)

7,5 m² de chaussée couverte 900€/m² (1) 6750€

(Setra)
5 mètres linéaire de route,
4 buse de ce type
210/ml (1) 1050€ * 4 = 4200 €
Replantation de 20 ha
 
Plantation de jeunes plants forestiers de 2 ans, d'une densité de 3*3
(fr.123rf.com)
20 ha 4 400€/ha (1)

88 000 €

Lutte contre la destruction d'espèce au pompage de l'eau de mer Installation de grille protectrice autour du tambour tamiseur avec un maillage de 1 cm
(premiertechieg.com)
- - 10 000 €
Création de bassins de décantation/évaporation pour déposer les saumures D'après le dimensionnement du groupe travaillant sur le devenir des rejets, une surface de 5,74 ha de marais salants, ce qui correspond à 574 m3 de volume d'eau
(commons.wikimedia.org)
574 m3 de terre excavée 7€/m3 (2) 4018€
574 m² de géomembrane 8,2€/m² (1) 4707€
574 m² d'argile 10,8€/m² (1) 6200€
Lutte contre la destruction d'habitat et de population de faune Pose de nids dans la forêt à proximité, nous préférons doubler l'estimation de la densité de nids pour favoriser la recolonisation du milieu.
 

(aeschne.wordpress)
4  à la cîme des arbres 50€/unité (2) 200€
2 au sol 50€/unité (2) 100€
 2 trous d'arbres 50€/unité (2) 100€
Risque de collision mammifère/reptiles - véhicule Pose de barrière anti-franchissement de part et d'autre de la route au nord de l'usine.
Grillage de 50 cm de haut, à maille carrées de 6,5 mm de section .

 

(Setra)
1700 m 16€/m (1) 27 200€
Pollution lumineuse Installation de lampadaire adapté, évitant le flux lumineux émis directement vers le ciel (<0.1%)
(anpcen3)
1 lampadaire tous les 50 m de part et d'autre de la route, 68 lampadaires 100 € 6 800 €
Augmentation du trafic routier Mise en place de plage horaire autorisant le trafic routier lié à l'exploitation de l'usine à certaines heures uniquement.
(Setra)
- Non estimé Non estimé
Bruit Mise en place barrière anti bruit autour de l'usine pour ne pas gêner la faune animale environnante.
(Setra)
- Déjà estimé et comptabilisé dans le cadre du milieu humain. -
Qualité de l'air

Mise en place d'énergies renouvelable fournissant 75 GWh d'électricité, ce qui permet de réduire de 1000 fois la quantité de CO2 émis par les sources de production classique d'électricité.

 


(eolienne-europe.org)

Scénario 1 : 25 pélamis, 5 éoliennes terrestres, 1 ha de photovoltaïque

Estimé dans le cadre de l'analyse économique de la mise en place du scénario 1 des énergies renouvelables. 74 641 461 €
     
TOTAL 77 444 736 €

Bibliographie :

(1) Sétra, Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements, Elements de coût des mesures d'insertion environnementale, Série économie environnement et conception, Janvier 2009
(2) Estimations personnelles
Association Nationale pour la Protection du Ciel et de l'environnement Nocturnes, Economies d’énergie et réduction de la pollution lumineuse, 2009, consulté le 10 mars 2013, disponible : http://www.anpcen.fr/WD140AWP/WD140Awp.exe/CTX_5968-2-IUBzVDVXxZ/Page_resultat2/SYNC_40647078

 

Thème D : Paysage et Patrimoine culturel

Les mesures liées aux impacts sur le Paysage et le Patrimoine culturel

1. Les mesures

 Impacts Hiérarchisation des impacts  Mesures

L'implantation de l'usine va modifier une partie de la forêt, suppression de 20 ha de forêt domaniale.

 

+++

Replantation de 20 ha de forêt domaniale en concertation avec l'ONF. Financement de campagne de replantation de jeunes arbres géré par l'ONF.

La déforestation provoque une discontinuité visuelle. Le paysage au abord des sentiers longeant l'usine sera complètement modifié. Cependant, la volonté est de garder l'usine protégée visuellement par la forêt de manière à ce qu'elle ne soit pas observable depuis la plage de Lays, ni depuis la zone urbaine. Recherche d'une nouvelle harmonie.

++ Aménagement de barrière visuelle végétale pour dissimuler au mieux l'usine et ne pas gêner les utilisateurs de la forêt. Plantation de pins, feuillus, et buissons (genêt) sous forme de haies multi-stratifiées.
 

Paysage de plage dégradé lors de la phase d'enfouissement des infrastructures d'amenée d'eau de mer, effet temporaire.

++ Travaux d'aménagements paysagers du côté de la plage et des dunes. Remblais avec du sable issus de l'excavation de la plage même. Pas de remblais avec des matériaux extérieurs.
Revégétalisation des dunes avec des espèces locales. Dunes embryonnaires : replantation de Chiendents des sables, dunes blanches :  replantation d'Oyats des dunes, dunes grises : replantation de mousses et lichens. Retour à un paysage de plage initiale.
Sentier de randonnée pédestre interrompu. + Déplacement du sentier de 250 m à l'est pour faire un sentier de promenade pédestre parallèle au chemin de randonnée équestre.

 

2. Estimation des coûts

Types des mesures Caractéristiques Illustration Quantité Coût moyen unitaire € Coût total €
Replantation de 20 ha de forêt Plantation de jeunes plants forestiers de 2 ans, d'une densité de 3*3
(fr.123rf.com)
- Déjà estimé et comptabilisé dans le cadre
des impacts sur le milieu naturel.
-
Aménagement de haie multi-stratifiées autour
de l'usine pour l'intégrer visuellement au paysage
Plantation de haies multistratifiées autour de l'usine
(Setra)
- Déjà estimé et comptabilisé dans le cadre
des impacts sur le milieu naturel.

-

Travaux de réhabilitation des dunes
après enfouissement des amenées d'eau de mer
Réhabilitation de la plage et des dunes par création de cordon dunaire. - Déjà estimé et comptabilisé dans le cadre
des impacts sur le milieu physique.
-
Revégétalisation des dunes Réimplantation de la flore pionnière, Oyats des dunes, Omphalodès du littoral,
Œillets des dunes, Lys des dunes, Linaire des sables

(visoflora.com)
- Déjà estimé et comptabilisé dans le cadre
des impacts sur le milieu naturel.
-
Déplacement de sentier de randonnée

Ecran acoustique préfabriqué

Fourniture, transport et pose


(Setra)
- Déjà estimé et comptabilisé dans le cadre
des impacts sur le milieu physique.
-

Thème E : Milieu Humain

Les mesures liées aux impacts sur le milieu humain

L'analyse des impacts sur le milieu humain nous ont permis de prévoir des mesures adaptées au contexte. Elles ont pour objectif d'intégrer l'usine au milieu naturel afin de maintenir l'attractivité des touristes pour cet espace.

Les principales mesures proposées sont répertoriées sur la figure 1. On planifie la mise en place :

  • de pistes cyclables sécurisant les randonneurs à vélo,
  • d'une déviation pour le GR8
  • d'un chemins à réaménager
  • d'un chemin compensant la destruction des originaux
  • des passages piétons pour sécuriser la traversée de la route principale
  • des haies multistratées pour immerger les touristes au paysage
  • de réhabiliter et revégétaliser les dunes pour maintenir les activités du littoral.
  • de planter des arbres de types pins, feuillus et arbustes pour dissimuler les installations de l'usine
  • d'une collaboration financière avec l'ONF afin de soutenir ses missions de gestion de la forêt : accueil du public, production de bois, plantation, encadrement de la chasse...
  • d'un mur acoustique pour réduire les nuisances sonores.

Les coûts de ses mesures sont estimés à 1 341 000 €. La moitié de ces derniers sont représentés par les écran acoustique (figure 2).

Figure 1 : Carte de synthèse des mesures
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Figure 2 : Répartition des coûts pour les mesures concernant le milieu humain
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Mesures pour supprimer, réduire ou compenser les effets dommageables

Les mesures concernant le milieu humain

 

 Impacts Hiérarchisation des impacts  Mesures

Implantation de l'usine avec une production d'eau maximale de 40 000 m3 : soit 200 000 habitants par jour approvisionnés.

Création d'emplois directs et Indirects
Création d'entreprises de services

Diminution des inégalités sociales.

Pas d'effets notés concernant les aménagements urbains dédiés aux touristes.

0 Pas de mesures

Pas d'impacts sur l'aquaculture

Pas d'impacts directs sur l'usage des terres agraires.

Augmentation de la pression foncière

0 Pas de mesures

Perturbation des habitats des gibiers modifiant l'activité de la chasse.

 
+

Maintenir la chasse :
Mise en place d'un périmètre de sécurité pour protéger le public des infrastructures de l'usine et inversement. En effet, la chasse peut comporter certains risques si elle est pratiquée à proximité de l'usine et de ses employés.
Accord avec l'ONF pour redéfinir les espaces de chasses.

 

Maintenir l'activité touristique :
Réviser le tracé des sentiers afin que les randonneurs se sentent toujours immergés dans la forêt. Les chemins devront contourner au mieux l'installation.
Dissimuler au mieux l'usine par la plantation d'une végétation très variée. Le but est d'intégrer l'usine  au paysage. Envisager des barrières en bois recouvertes d'une végétation grimpante.
Participer financièrement à des plans de gestion de la forêt menés par l'ONF afin d'acceuillir le public, favoriser la découverte de la nature, et surveiller le site.
Mise en place d'une signalisation informant et sensibilisant les touristes.

 

 

Replanter des pins afin de minimiser l'impact négatif sur l'activité bois.

Mise en place d'un mur formant une barrière acoustique.

Destruction de chemins en terre et sentiers :  espace non accessible au public

 

 

+++
Réduction de la zone de pratique des loisirs

+

Réduction de la fréquentation des touristes variant selon les phases de travaux, d'exploitation et de démantèlement.

+++

La destruction de la forêt : Absence de production de bois sur 20 ha de la forêt. ++

La destruction de la forêt : un paysage moins séduisant, vue sur l'usine.

+++

Gêne par le bruit

++

 

 

 

Estimation des coûts des mesures visant à réduire les effets

Estimation des coûts
 

 

Types de mesures Caractéristiques Illustration Quantité Coût moyen unitaire € Coût total €
Facilite le trafic et l'accéssibilité à l'usine

Limite la dégradation et l'érosion de l'espace.

Aménagement d'un chemin forestier stabilisé

4 m de large

Terrassement, fourniture des matériaux et mise
en oeuvre


(Setra)
2 000 m 35 €/m 70 000 €
Sécuriser l'activité des cyclistes Bande Cyclable

Terrassement, fourniture et mise en oeuvre


(Setra)
 5 100 m2 40 €/m2

204 000 €

Intégrer les randonneurs dans un paysage naturel.

Compenser la destruction de chemins préexistants

Chemin piétonnier stabilisé

2 m de large

Terrassement, , fourniture et mise en oeuvre
des matériaux de type gravier calcaire.

 


(Setra)
2 900 m 25 €/m 72 500 €
Réduire les nuisances sonores pour le voisinage et les touristes

Ecran acoustique préfabriqué

Fourniture, transport et pose

 


(Setra)
3 060 m2 325 €/m2 994 500 €
Total  1 341 000 €

 

Bibliographie :

(1) Sétra, Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements, Janvier 2009, Elements de coût des mesures d'insertion environnementale, Série économie environnement et conception.

 

 

Thème F : Risques Naturels et industriels

Les mesures liées aux risques majeurs

1. Les mesures

 

 Impacts Hiérarchisation des impacts  Mesures
Impact sur les départs de feu. +++
 
Système de protection incendie efficace avec installation de bornes incendies, de lances incendies, de lagune de réserve en eau.
Sensibilisation du personnel aux risques incendies.
Installations de système d'arrosage périmètrique avec sprinklers en bordure d'usine sur la clôture pour arroser à la limite forêt/usine en prévention des départs de feux.
Impact sur le risque de transport
de marchandises dangereuses.
++ Gestion des déplacements de matières dangereuses, identification des jours de livraisons.

 

2. Estimation des coûts

 

Types de mesures Caractéristiques Illustration Quantité Coût moyen unitaire € Coût total €
Lutte contre les risques de feu de forêt Installation de système d'arrosage périmètrique avec sprinklers tous les 10 mètres et réseau d'alimentation en eau
(greenyardmiami.blogspot.com)
180 100 € 18 000 €
Cuve récupérateur d'eau de lpuie et redistribution de l'eau vers le système d'arrosage perimètrique et les robinets d'incendie armé

 

- Déjà estimé dans la partie milieu physique -  
Robinet d'Incendie Armé (RIA)
(www.techni-contact.com)
4 360 € 1440 €
Lutte contre les risque de transport de matières dangereuses Plan de gestion du trafic des livraisons de matières dangereuses. Mise en place de procédure d'action à suivre en cas de déversement de produit chimique sur les routes. - - -

 Non estimé

TOTAL      19 440 €

Bilan des estimations des coûts

Bilan des estimations des coûts

Le Tableau 1 récapitule l'estimation des coûts effectuée pour les 6 critères étudiés.
Dans le cas des servitudes, aucun impact n'a été identifié donc aucune mesure n'a été mise en place.
Les dépenses les plus élevées sont constatées pour le milieu naturel, puis le milieu humain et ensuite le milieu physique et les risques majeurs,
Figure 1.

Le montant total du coût des mesures mises en place pour améliorer le projet vis-à-vis de l'environnement s'élève à de 79 439 426 d'euros.
Sachant que les énergies renouvelables instaurées dans le cadre des mesures compensatoires du milieu naturel coûtent à elles seules 74,6 millions d'euros, les autres mesures ont un coût de 4,4 millions d'euros.
La prise en compte des mesures proposées par l'étude d'impact est fortement appréciée des administrations responsables d'autoriser ou non le projet. L'investissement financière du porteur de projet dans ces mesures permettra de prouver aux administrations sa volonté d'améliorer le projet vis-à-vis de l'environnement.

Les estimations dépendent des dimensionnements, des fournisseurs,  des entreprises, des difficultés associées au terrain (accessible, topographie, urbanisme, la richesse du site en ressource...).
Il est possible de consulter le détail de l'estimation des coûts par thématique en cliquant sur les lients proposés.

 

Tableau 1 : Bilan des estimations des coûts générés par la réalisation des mesures

Thème Estimation des coûts
A : Les servitudes 0
B : Le milieu physique 634 250
C : Le milieu naturel 77 444 736 €
D : Le paysage et le patrimoine culturel Déjà comptabilisé
E : Le milieu humain 1 341 000 €
F: Les risques naturels et industriels 19 440 €
Total 79 439 426 €


Figure 1
: Répartition des coûts par origine
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Cependant, certaines mesures sont mises en place pour réduire des impacts de plusieurs thématiques et ne sont comptabilisées que dans une seule thématique. Le Tableau 2 présente les coûts répartis équitablement selon la thématique à laquelle ils sont rattachés. Par exemple, les barrières acoustiques anti-bruit sont mises en place afin de réduire le bruit dans le milieu humain et dans le milieu naturel, ainsi la moitié du coût sera comptabilisé dans chacunes des deux thématiques. La Figure 2 présente les proportions équilibrées de ces coûts.
On remarque que les mesures de paysage et du patrimoine culturel représente alors 1,8%, les mesures du milieu humain passe de 1,7% à 1%, le milieu physique passe de 0.8% à 0.7%.

Tableau 2 : Bilan des estimations des coûts équilibrés

Thème Estimation des coûts
A : Les servitudes 0
B : Le milieu physique 498 713 €
C : Le milieu naturel 76 643 254 €
D : Le paysage et le patrimoine culturel 1 470 518 €
E : Le milieu humain 807 500 €
F: Les risques naturels et industriels 19 440 €
Total 79 439 426 €

 


Figure 2
: Proportion des mesures équilibrées par thématique
(S.BAQUEY - A.BUENO)

La Figure 3 présente les proportions équilibrées de ces coûts sans le milieu naturel, pour donner de la représentativité aux autres données. On se rend alors bien compte de l'importance financière des mesures liées au paysage et au patrimoine culturel (51%) et au milieu humain (28%).


Figure 3 : Proportion des coûts des mesures équilibrées par thématique sans milieu naturel
(S.BAQUEY - A.BUENO)

Analyses des Méthodes et difficultés rencontrées pour réaliser l'étude d'impact

Analyses des Méthodes et difficultés
rencontrées pour réaliser l'étude d'impact

 

Ce chapitre de l'étude d'impact est le complément de l'analyse des effets du projet. Il a pour but de certifier l'étude d'impact en la rendant fiable et crédible1. Les limites de notre projet y seront également exposées.

1. Les difficultés rencontrées

Plusieurs aspects n'ont pas pu être réaliser ou traité au cours de ses six semaines d'étude :

  • pas d'études de terrain,
  • pas d'analyse, ni de données mesurées sur place.

De ce fait nous n'avons pas de méthodologies expérimentales contestables.

Nous nous sommes basées sur des documents émanant des services de l'état (DREAL) , d'experts scientifiques (BRGM) ou d'associations spécialisées (LPO, CRMM) pour lesquels nous apportons du crédit.

Les documents issus de bureau d'étude sont des rapports de qualité mais nous pouvons émettre une réserve quand à leur analyse. Nous avons donc préféré utiliser les sources originelles de ces documents pour vérifier et utiliser l'information.

Nous avons eu des difficultés pour obtenir certaines données.
C'est les cas pour les informations du milieu du marin. La présente étude rapporte uniquement les mammifères marins présents sur les côtes atlantiques. Il n'y a pas d'information sur la faune benthique. Les services de l'IFREMER n'ont pas su ou eu le temps de nous rediriger vers les personnes pouvant nous renseigner. Au final ayant choisi de ne pas rejeter de saumure en mer, ce manque d'information ne pénalise pas l'étude. Il serait cependant intéressant de connaître les enjeux précis des rejets de saumure en mer. De plus, nous trouvons que les publications liées aux impacts des rejets en mer des usines de dessalement, ne s'intéressent pas assez à des mesures de faunes benthiques, mais plutôt aux paramètres chimiques (salinité, contaminants).

De manière plus minoritaire, nous n'avons pas obtenue de données concernant les insectes de la zone d'étude. De même, nous aurions souhaiter quantifier les nuisances sonores des usines de dessalement.

Dans le temps imparti, nous avons préféré nous limiter à certains chapitre de l'étude d'impact. Nous n'avons donc pas établit la compatibilité du projet avec les documents d'urbanisme que sont les SCOT (Schéma de Cohérence Territoriale), PLU (Plan Local d'Urbanisme) et POS (Plan d'occupation des sols). De même, nous n'avons pas traité des effets cumulés avec d'autres projets voisins reconnus par l'Autorité Environnementale (DREAL). L'étude d'impact n'est pas complète, mais les chapitres abordés ont pu faire l'objet de réflexion approfondie. Nous avons ainsi pu prendre du recul sur les données recueillies pour analyser plus dans le détail les effets du projet sur les milieux étudiés.

Dans le cadre général du projet de groupe, nous avons choisi comme critère d'implantation de l'usine ne pas se situer sur des terres agricoles pour éviter la réorientation des surfaces agricoles et éviter l'expropriation des agriculteurs. De ce choix découle le fait que l'usine soit implantée en milieu naturel très sensible, défavorable pour le projet. On peut se demander la pertinence du choix d'éviter d'impacter les zones agricoles au détriments des zones naturelles sensibles.

2. La méthodologie employée

Nous avons chercher à mettre en place un méthodologie précise en consultant André P., Delisle C.E., Revéret J.P., 2010, L'évaluation ses impacts sur l'environnement. La méthodologie proposée est de donner un poids à chacunes des thématiques abordées avec un total de 1000 points puis de traduire cela en Indice de Qualité de l'Environnement (IDE) représenté sous forme de graphe. Ce qui demande de sous diviser les parties entre elles et de traiter de sujet très précis comme dans le thème Ecologie > Espèces et populations terrestres > le gibier à plumes ou dans la thématique Esthétique > Eau > Odeurs et Matières flottantes. Ces analyses s'appuient donc sur des mesures de terrain. De ce fait nous n'avons pas mis en place cette méthodologie.

De plus, d'après Maizeret, les essais de mise en place de méthodes mathématiques pour apprécier l’importance des impacts d’un projet n’ont généralement pas produit de résultats convaincants2.
Le reproche que l'on peut faire à la procédure de l'étude d'impact est son côté subjectif. L'analyse dépend de la position de la personne réalisant l'étude.

Au bilan, des mesures terrains auraient été intéressantes pour  valider les informations de la collecte de données.

Bibliographie :

1 MICHEL P., 2001, L'étude d'impact sur l'environnement, Objectifs, Cadre réglementaire, Conduite de l'évaluation. BCEOM, Ministère de l'aménagement du territoire et de l'environnement.
2 MAIZERET, C., 1996, Les méthodes d’évaluation des impacts sur la faune sauvage. Les méthodes d’évaluation des impacts sur les milieux. Les ingénieurs écologues. p. 73-83.

 

Mise en place d'énergies renouvelables

Mise en place d'énergies renouvelables
(Jérôme Le Ster - Antoine Marty)

A l'heure actuelle, quelques usines dans le monde, dont l'extension de l'usine de Perth en Australie (D. Knights, n.d.), compensent leur émissions en gaz à effets de serre par la mise en place d'énergies renouvelables : solaire, éolien et énergie marée motrice par exemple. Ces différentes sources énergétiques permettent de subvenir au besoin énergétique de l'ensemble du procédé de dessalement.

Ainsi, l'objectif de notre travail est d'étudier la possibilité de mettre en place de telles énergies renouvelables afin d'alimenter l'usine de dessalement en projet en Vendée.

Notons cependant que cette partie ne traite pas les différentes techniques utilisées pour économiser de l'énergie au sein du procédé.

Après un état des lieux de la consommation énergétique du projet Vendéen tel qu'il a été dimensionné dans le cadre de l'étude, nous évaluons les différentes ressources renouvelables disponibles du département. Les technologies ayant le meilleur potentiel dans la zone d'implantation de l'usine sont ensuite dimensionnées. Enfin, nous proposons différents scenarii avec couplages de ces énergies.

Les liens vers ces différentes parties sont présentées ci dessous :

Etat des lieux actuel sur l'aspect énergétique d'une usine de dessalement

Etat des lieux actuel sur l'aspect énergétique d'une usine de dessalement

Cette première section permet de justifier l'implantation d'énergies renouvelables en parallèlle du projet Vendéen en  présentant d'une part le contexte énergétique en France et l'importance de la mise en place d'énergies renouvelables et d'autre part en calculant la consommation énergétique de l'usine de dessalement dimensionnée au préalable (Dimensionnement de l'usine). Ces informations sont disponibles sur les pages suivantes.

La consommation énergétique annuelle moyenne de l'usine vendéenne sera utilisée par la suite dans le dimensionnement des installations d'énergies renouvelables. Mais avant cela, il est nécessaire d'évaluer le potentiel des différentes ressources renouvelables présentes en Vendée (Evaluation des ressources renouvelables disponibles).

Revue des énergies actuellement utilisées en France

Revue des énergies actuellement utilisées en France

La production optimale de 40 000 m3 d’eau potable par jour nécessite une consommation énergétique d’environ 200 000 kWh par jour. Différentes sources d’énergies primaires sont actuellement disponibles en France mais engendrent pour la plupart des impacts environnementaux importants.

L’énergie primaire est définie par l’INSEE comme étant «l'ensemble des produits énergétiques non transformés, exploités directement ou importés. Ce sont principalement le pétrole brut, les schistes bitumineux, le gaz naturel, les combustibles minéraux solides, la biomasse, le rayonnement solaire, l'énergie hydraulique, l'énergie du vent, la géothermie et l'énergie tirée de la fission de l'uranium.». La répartition de la production de ces énergies en France en 2011 est représentée ci-dessous (Figure 1).

Figure 1 : Répartition de la production d'énergie primaire en France en 2011
(Insee, 2012)

Le constat est sans équivoque : la principale source de production d’énergie primaire en France est le nucléaire à environ 83 % alors que les énergies renouvelables ne représentent que 15% de la production énergétique.

Pourtant l’énergie nucléaire suscite de nos jours de nombreuses polémiques, d’une part  à cause du spectre des catastrophes de Tchernobyl en 1986 et de Fukushima en 2011 et d’autre part à cause de la gestion et de la dangerosité des déchets radioactifs. Malgré l’indépendance de la France en matière d’énergie grâce à son exploitation, les politiques actuelles visent à réduire la part du nucléaire dans la production énergétique primaire.

Ainsi, la tendance à l’heure actuelle est à l’augmentation de la part des énergies renouvelables dans la production d’énergie en France et en Europe. En effet, l’Union Européenne a fixé dans le Paquet Energie-Climat en 2008 un objectif de « 20% de la consommation d’énergie produite à partir d’énergies renouvelables en 2020 » tandis que la France espère atteindre 23%. (Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie, 2010).  

Cet objectif ne semble pas irréalisable au vu de l’essor de nouvelles technologies et de l’évolution de la production d’énergies renouvelables au cours de ces dernières années (Figure 2).

Figure 2 : Graphe de l'évolution de la production de l'ensemble des énergies renouvelables en Francesur 4 ans
(Insee, 2012)

Sur l’ensemble des énergies renouvelables on note une baisse de la production entre 2010 et 2011 à cause d’une utilisation moindre de filières plus ou moins controversées comme la filière « Bois-énergie » (capacité des forêts cultivées à fournir les besoins écologiques des forêts primaires), « Biocarburant » (diminution des surfaces disponibles pour la production de produits alimentaires) ou « Hydraulique » (impacts écologique sur la faune piscicole) (Figure 3). Cependant, comme le montre la Figure 4, la production d’autres énergies renouvelables est en constante augmentation.

Figure 3 : Graphe de l'évolution de la production d'énergies renouvelables en France sur 4 ans
(Insee, 2012)

Figure 4 : Graphe de l'évolution de la production d'énergies renouvelables en France sur 4 ans
(Insee, 2012)

 

Ainsi  dans le but d’une réduction des impacts environnementaux de l'usine de dessalement, l’utilisation d’énergies renouvelables comme le solaire ou l’éolien pour alimenter celle de Vendée semble opportune.

Consommation énergétique

Consommation énergétique d'une usine de dessalement

1. Moyennes de consommation énergétique de procédés de traitement de l'eau

Installer des centrales à énergie renouvelable nécessite en premier lieu d'estimer la consommation énergétique de l'usine de dessalement précédemment dimensionnée. Il existe des valeurs moyennes calculées par Veolia Environnement et présentées dans le Tableau 1. Ces valeurs servent de point de départ et apporteront un ordre de grandeur pour les futurs calculs.

Tableau 1 : Consommation éléctrique de filières de production d'eau potable
(F. Vince, S. Debatz, 2007)

Filière de production d’eau potable

Consommation Electrique (Wh/m3 d’eau potable)

Traitement conventionnel

50 – 150

Traitement membranaire (UF ou MF)

100 – 200

Traitement membranaire avancé d’eau de surface ou de nappe

250 – 700

Dessalement d’eau saumatre (NF ou OI)

600 – 1500

Dessalement d’eau de mer avec système de récupération d’énergie (OI)

3000 – 5000

Dessalement d’eau de mer sans système de récupération d’énergie (OI)

5500 – 8000

Dessalement thermique (distillation)

> 6000

Réutilisation d’eau usée (reuse)

250 – 1500

Traitement des boues

5 – 15

Nous avons décidé d'utiliser un procédé de dessalement d'eau de mer avec système de récupération d'énergie consommant en moyenne 3 à 5 kWh/m3 d'eau produite. Cependant, il nous paraît intéressant d'estimer la consommation réelle pour l'usine en Vendée telle que nous l'avons dimensionnée.

2. Calcul de la consommation énergétique de l'usine en Vendée

Pour le calcul de la consommation énergétique de l'usine, nous prendrons en compte les éléments suivants :
- Pompes de captage
- Pompes Hautes Pression (HP)
- Autres sources (éclairage, ventilation, ...)
- Récupérateurs d'énergies (échangeurs de pression, turbines, ...)

Le dimensionnement de l'usine de dessalement sur lequel nous nous basons pour réaliser le calcul de la consommation énergétique a été établi dans le cadre de l'étude (Calcul de la puissance des pompes)

  • Pompe de captage

Afin de déterminer la consommation énergétique de la pompe de captage d'un rendement de 80 % nous avons tout d'abord calculé la puissance théorique minimale pour fournir l'usine en eau avec un débit de 81 000 m3/j pour une hauteur de colonne d'eau de 15 m, avec la formule suivante :

$P_ {1}=\frac{\rho.g.Q.H}{\eta}$ avec $\rho$ =1035,9kg.m3, g=9,81m.s-2 et $\eta$ =0,80

A.N. : $P_ {1}=178~kW$

En multipliant par le nombre d'heures dans une année (8760 en posant l'hypothèse que la pompe fonctionne sans interruptions) on obtient la consommation énergétique en kWh/an, soit C1 = 1,559280 GWh/an.

  • Pompes HP

Les pompes haute pression sont les plus grandes consommatrices d'énergie pour le procédé. Dans le dimensionnement, deux ont été choisies d'une puissance nominale respective de P2 = 7,03 MW et P3 = 2,10 MW. De la même manière que précédemment, en multipliant par le nombre d'heures de fonctionnement, on obtient une consommation énergétique C2 = 61,582 GWh et C3 = 18,396 GWh/an

  • Autres sources

Les autres sources prises en compte sont :

- l'éclairage estimé à P4 = 100 kW soit une consommation de C4 = 0,000876 GWh/an

- la ventilation estimé à P5 = 100 kW soit une consommation de C4 = 0,000876 GWh/an

- le système informatique estimé à P6 = 50 kW soit une consommation de C4 = 0,000438876 GWh/an

- le prétraitement n'a pu être estimé faute de données

  • Consommation totale

La consommation totale de l'usine de dessalement est donc estimé à Ctot = 81,54 GWh. Pour ramener cette donnée en kWh/m3, il suffit de diviser par le nombre de jours dans une année puis par le débit de sortie de l'eau de 40 000 m3. On trouve une consommation de 5,58 kWh/m3 correspondant à la tranche proposée par Veolia dans le Tableau 1 pour une usine de dessalement sans systèmes de récupération d'énergie. 

  • Systèmes de récupération et économie d'énergie

Plusieurs systèmes de récupération d'énergie sont utilisables dans ce procédé. Les effluents étant sous pression, leur passage au travers de turbines couplées à des générateurs constitue une première solution de récupération d'énergie.

La seconde solution consiste à utiliser des échangeurs de pression. Leur rendement supérieur à 90% font de ces systèmes la solution de plus en plus utilisée pour récupérer une part d'énergie.

Cependant nous ne disposons pas de données suffisantes pour estimer l'économie d'énergie faite.

Une autre manière d'économiser de l'énergie est de coupler le procédé d'osmose inverse à la distillation membranaire sous vide (DMV). Ce procédé permet de diminuer les débits et donc de réduire la consommation énergétique des différentes pompes. Les différents calculs ont été réalisés dans la partie du devenir des rejets. (Dimensionnement DMV). On obtient ainsi une consommation énergétique de 4 GWh/an.

3. Consommation énergétique sur l'année

Au cours de ce projet, nous retiendrons la donnée globale fournie par Veolia de 5 kWh/m3 correspondant à une usine de dessalement avec récupérateur d'énergie. Nous avons choisi de réaliser tous nos calculs en prenant compte de la valeur maximum fournie. Nous sommes ainsi certains de produire l'énergie nécessaire afin de subvenir à tous les besoins de l'usine.

Sachant que l'usine de dessalement produira 40 000 m3/j, on obtient une consommation électrique journalière de 200 000 kWh/j. Sur une année, on obtient une consommation énergétique de 73 000 000 kWh/an soit 73 GWh/an.

Cependant, le le RTE (Réseau de Transport d'Electricité, 2013) estime une perte annuelle moyenne de 2,5% de la consommation énergétique. Ainsi, on obtient une consommation réelle de 74,872 GWh/an. Cette dernière donnée sera celle utilisée au cours des différents dimensionnements d'énergies renouvelables.

Evaluation des ressources renouvelables disponibles

Evaluation des ressources renouvelables disponibles

Dans cette section, plusieurs ressources d'énergies renouvelables sont évaluées dans le département vendéen en terme de potentiel énergétique. Suite à cette évaluation une sélection de différentes technologies est réalisée pour être ensuite dimensionnée. Les différentes ressources évaluées sont les suivantes :

 

 

 

 

Une synthèse du potentiel de ces énergies est présentée dans la partie Bilan

Le dimensionnement de chaque technologie est présenté sur la page suivante (Dimensionnement des énergies renouvelables disponibles) et prend en compte les données présentées durant cette partie.

Evaluation de la houle

Evaluation de la houle

1. Localisation

La proximité immédiate de l'usine avec la mer lui permettrait d'exploiter une part de l'énergie produite par ce milieu. Lorsque le vent souffle sur les océans, une part de son énergie est absorbée et est à l'origine de la formation de la houle. Les vagues formées peuvent parcourir des milliers de kilomètres sans grande perte d'energie. Des solutions technologiques (qui seront décrites par la suite) existent pour récupérer l'énergie de la houle. 

L'évaluation de la houle s'effectue ici à partir d'une analyse statistique des relevés sur le terrain. Les données sont issues de bouées mesurant en permanence l'intensité de la houle. La bouée récoltant les données se situe entre l'île de Noirmoutier et l'île d'Yeu (Tableau 1 et Figure 1). Ces données ont été récupérées sur la base de données du Centre d'Archivage National des Données de Houle In Situ (CANDHIS) en collaboration avec le CETMEF.

Tableau 1 : Caractéristiques de la bouée de mesure
(CANDHIS, 2013)

Renseignements Données
Code campagne 08504
Nom campagne Ile d'Yeu Nord
Latitude 046°49,933'N
Longitude 002°17,700'W
Profondeur 14 m
Marnage* VEM (m) 4,5 m
Distance à la côte (km) 11,3 km
Nombre de mesures 57127
Date de début 21/06/2005
Date de fin 01/02/2013

*Marnage : Différence de niveau entre marée haute et marée basse

Figure 1 : Localisation de la bouée de mesure de hauteur et de période de houle
(CANDHIS, 2013)

Les données que nous utilisons pour évaluer la ressource sont la hauteur de houle et la période de houle de 2005 à 2013.

2. Hauteur de houle

La hauteur de houle est donnée sous 3 formes (CANDHIS, 2013) :

- H1/3 : Hauteur significative, valeur moyenne du tiers supérieur des hauteurs des vagues
observées sur une durée de 30 minutes.
- H1/10 : Valeur moyenne du dixième supérieur des hauteurs des vagues observées sur une
durée de 30 minutes.
- Hmax : Hauteur de la plus grande vague observée sur une période de 30 minutes.

En utilisant le logiciel statistique R, on obtient des données de 2005 à 2013 les résultats suivants (Tableau 2) :

Tableau 2 : Statistiques des données de hauteur de houle de 2005 à 2013

Données H1/3 (m) H1/10 (m) Hmax (m)
Minimum 0,110 0,140 0,190
1er Quartile 0,610 0,770 1,060
Mediane 0,920 1,150 1,560
Moyenne 1,067 1,335 1,800
3ème Quartile 1,390 1,730 2,320
Maximum 5,320 6,720 8,360

La répartition des hauteurs de houle est présentée sur les histogrammes suivants pour H1/3d, H1/10d et Hmax (Figure 2) :

Figure 2 : Histogrammes de la répartition des hauteurs de houle entre 2005 et 2013
(CANDHIS, 2013)

3. Période de houle

La période de houle est donnée de la même façon que la hauteur sous 3 formes (CANDHIS,2013) :

- TH1/3 : Période significative, définie par la valeur moyenne des périodes du tiers supérieur
des plus grandes vagues observées sur une durée de 30 minutes.
- TH1/10 : Valeur moyenne des périodes du dixième supérieur des plus grandes vagues
observées sur une durée de 30 minutes.
- THmax : Période de la vague de la plus grande hauteur observée sur une durée de 30
minutes.

En utilisant le logiciel statistique R, on obtient des données de 2005 à 2013 les résultats suivants (Tableau 3) :

Tableau 3 : Statistiques des données de périodes de houle de 2005 à 2013

Données TH1/3 (s) TH1/10 (s) THmax (s)
Minimum 2,300 2,200 1,100
1er Quartile 5,800 6,400 6,500
Mediane 7,300 8,100 8,700
Moyenne 7,513 8,217 8,593
3ème Quartile 9,100 10,000 10,600
Maximum 18,900 19,800 25,700

La répartition des périodes de houle est présentée sur les histogrammes suivants (Figure 3) :

Figure 3 : Histogramme de la répartition des périodes de houle entre 2005 et 2013
(CANDHIS, 2013)

4. Relation période-hauteur de houle

Le domaine de fonctionnement (hauteur et période de houle) du constructeur Pelamis Wave Power est donné dans la figure ci-contre (Figure 4).

Figure 4 : Grille de fonctionnement des pelamis
(M. Maranowski, 2013)

Pour chaque hauteur maximale et période de vague est donné la production énergétique en (kW). Cette production a été calculée grâce à la formule suivante (M. Maranowski, 2013) où J est en kW, L la longueur de l'installation (m) et  ${\alpha}$ un coefficient:

$ J = {\alpha}.(H_{max})^{2}.T_{max}.L $

Une comparaison entre ce domaine de fonctionnement et les données de hauteur et de période de houle issues du CANDHIS permettrait d'évaluer le potentiel de la ressource houlo-motrice. Les graphes période-hauteur de houle (H1/3, H1/10, Hmax et Th1/3,Th1/10,Thmax) sont présentés en Figure 5 avec en superposition en rouge les données constructeurs.

Figure 5 : Relation hauteur et période de houle des données mesurées
(J.Le Ster, A.Marty, 2013)

Ces différents graphiques montrent que la zone étudiée semble propice à la production d'énergie par les pelamis. Cependant, afin de quantifier l'énergie produite, il est nécessaire de coupler période et hauteur de houle avec leur fréquence d'apparition en moyenne sur une année.

Le Tableau 4 montre le nombre d'occurences pour chaque hauteur maximale et période de houle au cours de la période mesurée (entre 2005 et 2013) pour les valeurs correspondant au fonctionnement des pelamis (Figure 4).

Tableau 4 : Occurences des couples période - hauteur maximale entre 2005 et 2013

Le graphique suivant (Figure 6) illustre ce tableau en trois dimensions avec la fréquence d'apparition des vagues en fonction de leur hauteur maximale et de leur période. Le cube en rouge représente le domaine de fonctionnement des pelamis.

Figure 6 : Fréquence d'apparition des vagues en fonction de leur hauteur maximale et de leur période
(J.Le Ster, A.Marty, 2013)

En effectuant une moyenne des fréquences d'apparition des vagues en fonction de leur hauteur maximale et de leur période sur une année et en multipliant ces données par les données constructeurs de la Figure 4, il est possible de calculer la production énergétique moyenne sur une année. Ces informations sont représentées dans le Tableau 5.

Tableau 5 : Production énergétique (kWh) moyenne sur une année en fonction de la période et de la hauteur de houle moyenne

    Période de houle (s)
    5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13
Hauteur de houle (m) 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1459 2033 2726 3678 4085 5007 4908 4989 3963 3613 2963 2084 1461 0 0 0
1,5 2985 4584 6298 8047 9563 10682 12058 11906 11595 10897 11532 9301 7669 5644 4296 2893 1797
2 3986 8178 10646 13446 14685 16199 15874 14242 15256 14588 14221 12320 10097 8638 5973 4449 3203
2,5 3568 7864 13298 16043 18976 19337 18482 17075 17394 15095 13307 12189 10051 7665 5546 4110 3175
3 1646 4947 11076 15680 18142 20413 19574 19308 17006 16018 13287 9881 8909 7840 6454 4741 3346
3,5 0 2766 8272 11563 15746 15186 17072 15686 14367 13990 11720 11285 7805 7442 5063 4176 3139
4 0 0 1329 4963 10095 12857 12195 14082 14344 13495 9526 9276 8409 5573 3744 2769 2757
4,5 0 0 489 3196 4731 6989 6773 7318 8688 9206 8247 5824 5287 4479 3585 2804 1148
5 0 0 0 1328 1044 3548 3558 5681 5901 6001 5407 4308 4327 2474 1791 1752 1710
5,5 0 0 0 270 404 809 2696 2292 2650 1918 3075 1736 1810 1337 1283 213 638
6 0 0 0 0 135 404 809 809 1618 1213 1789 1934 1669 903 920 676 821
6,5 0 0 0 0 0 135 270 135 270 539 809 801 710 335 312 368 346
7 0 0 0 0 0 0 0 0 135 135 135 270 404 243 110 315 0
7,5 0 0 0 0 0 0 0 0 270 270 135 135 0 0 123 224 0
8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 270 0 0 0 0 0 0

Au final, sur une année, avec un pelamis on obtient une production énergétique moyenne de 1 223 479 kWh soit environ 1 GWh. Le dimensionnement sera fait dans la partie suivante (Dimensionnement des pelamis).

 

 

 

 

Evaluation du rayonnement solaire

Evaluation du rayonnement solaire

Cette partie présente l’évaluation de l’énergie solaire sur le site choisi. La carte ci-dessous (Figure 1) donne une première information. Le département de Vendée  (localisé en rouge) est situé en zone vert clair correspondant à une production d'énergie solaire de 1350 à 1490 kWh/m2/an.

Figure 1 : Carte de l'énergie du rayonnement solaire reçu sur un plan d’inclinaison égal à la latitude et orienté vers le sud
(ADEME,n.d.)

 

Cependant, ces données restent globales et varient en fonction de l’orientation et du type de panneau choisi.

Le diagramme ci dessous donne par exemple l'efficacité des panneaux selon leur inclinaison et leur orientation (Figure 2).

Figure 2 : Efficacité des panneaux photovoltaïques selon leur inclinaison et leur orientation en Europe
(Electropaedia,n.d.)

Les paramètres optimums donnés pour une installation photovoltaïque située en latitude 35°N sont une inclinaison de 35° et une orientation Sud des panneaux. Ainsi, ces paramètres seront pris en compte dans le dimensionnement et les calculs de production énergétique .

Des mesures de rayonnement solaire au niveau de la Vendée donnent une évaluation plus précise de la ressource disponible réelle pour produire de l’énergie solaire. Des données de "productible photovoltaïque" sont disponibles sur le site photovoltaïque.info. dont les données de rayonnement ont été transmises par MINES ParisTech grâce au service SoDa. Elles sont présentées dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Données de productible photovoltaïque en Vendée
(photovoltaïque.info, 2013)

Données (kWh/kWc) 2008 2009 2010 2011 2012
JAN 40 50 40 30 30
FEV 70 70 70 50 70
MAR 100 120 100 110 120
AVR 130 120 150 150 140
MAI 150 150 150 170 160
JUI 160 160 160 150 150
JUIL 150 150 170 160 160
AOU 140 150 140 140 160
SEP 120 130 120 120 120
OCT 90 90 80 80 70
NOV 40 40 40 40 50
DEC 40 30 30 30 30
Cumul sur l'année  1230 1260 1250 1230 1260

Le rayonnement solaire sur une année est globalement constant et donne un potentiel de production énergétique de 1250 kWh/kWc environ. Il aurait néanmoins été plus pertinent d'avoir plus de données sur les autres années pour établir une moyenne statistique plus précise. De plus, ce potentiel varie au cours de l'année comme le montre l'histogramme ci dessous (Figure 3).

Figure 3 : Histogramme du productible photovoltaïque au cours de l'année 2012
(J.Le Ster, A.Marty, 2013)

Logiquement, le maximum de production d'énergie solaire se situe entre Avril et Août. Cette période de productivité est intéressante du fait qu'elle concorde avec celle de sécheresse et donc de l'utilisation de l'usine de dessalement. La production sur cette période est d'environ de 150kWh/kWc par mois.

Afin d'obtenir les données de production énergétique photovoltaïque, il suffit de multiplier le productible par la puissance de nos installations. Si l'inclinaison ou l'orientation est différente de celle mentionnée précédemment, il est nécessaire de multiplier par un facteur de correction donné en Figure 2

Afin d'estimer la production énergétique possible en Vendée, les caractéristiques de plusieurs modules de panneaux photovoltaïques pour centrales solaires ont été récoltées. Ces données sont présentées dans le Tableau 2.

Tableau 2 : Caractéristiques de différents modules photovoltaïques
(Conergy, Atec, SunModule et Sunpower, 2013)

 

Fournisseur Conergy Atec SunModule SunPower
Modèle Conergy PX 305P SILLIA 60P SW E19
Puissance* 305 W 250W 270W 425W
Cellulle polycristallin polycristallin monocristallin monocristallin
Nombre de cellules 72 60 60 128
Dimension du module 1956 × 992 × 50 mm 1665 x 1001 x 42 mm 1675 x 1001 x 31 mm 2067 x 1046 x 30 mm

* Puissance donnée pour un rayonnement de 1000W/m²

Le dimensionnement des différentes installations (production, coût, surface nécessaire) sera faite dans la partie suivante (Dimensionnement des panneaux photovoltaïques).
 

 

 

Evaluation du potentiel éolien

Evaluation du potentiel éolien

Dans cette partie, le potentiel éolien est évalué au niveau de deux zones différentes :

- Le potentiel éolien terrestre vendéen

- Le potentiel éolien au large des côtes vendéenne

Potentiel éolien terrestre

Potentiel éolien terrestre

L'usine de dessalement étant située sur les cotes, il peut sembler judicieux d'évaluer le potentiel éolien du département.

La carte de la France ci dessous (Figure 1) indique tout d'abord le potentiel éolien terrestre national. Le département vendéen (encerclé en rouge) est situé en zone 4 (bleu foncé) correspondant à une vitesse moyenne des vents 50 m d'altitude allant jusqu'à 10 m/s au niveau des collines ce qui représente un potentiel très intéressant.

Figure 1 : Carte du potentiel éolien terrestre en France
(Préfecture Pays de la Loire, 2013)

Cependant, afin de dimensionner des éoliennes terrestres, il est plus précis d'avoir des données à l'échelle de la région voire du département. La préfecture de la région Pays de la Loire a réalisé en Janvier 2013 un schéma régional éolien terrestre afin de promouvoir et développer cette énergie renouvelable. Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSBT) calcule le potentiel éolien à partir de la vitesse moyenne des vents et aussi la probabilité de l'occurence de chaque vitesse moyenne (Distribution de Weibull). La Figure 2 représente la carte de la vitesse moyenne des vents à 60 m en région Pays de la Loire.

Figure 2 : Carte des moyennes annuelles de vents dans la région Pays de la Loire.
(Ademe, n.d)

Globalement, les côtes vendéenne présentent une vitesse annuelle moyenne des vents de 6 à 8 m/s. Ainsi, à partir d'une telle carte, le potentiel éolien peut être calculé. La Figure 3 montre par exemple le potentiel éolien à 90 m..

Figure 3 : Carte du potentiel éolien à 90 m en région Pays de la Loire
(Préfecture Pays de la Loire, 2013)

 

La côte vendéenne présente ainsi un potentiel éolien intéressant d'environ 400 W/m² à 90 m de hauteur.

Afin d'estimer la production énergétique correspondant à ce potentiel, il est nécessaire de se pencher sur les données des constructeurs d'éoliennes.

Les éoliennes sont classées selon la moyenne annuelle de la vitesse du vent qu'elles peuvent supporter. Le constructeur Vestas classe ainsi ses éoliennes en 3 catégories, présentées dans le Tableau 3. Ces caractéristiques sont données pour la hauteur de la plateforme de la turbine de l'éolienne.

Tableau 1 : Classement des vents
(Vestas, 2013)

Classement IEC I Vents forts IEC II Vents moyens IEC III Vents faibles
Moyenne annuelle de la vitesse des vents 10 m/s 8.5 m/s 7.5 m/s
Rafale extrême (50 ans) 70 m/s 59.5 m/s 52.5 m/s

La Figure 2 indique que la vitesse annuelle moyenne des vents à 60 m de hauteur est de 6 à 8 m/s. Les modèles d'éoliennes terrestres à prendre en compte sont donc celles de catégorie IEC III. En revanche pour des hauteurs plus élevées, une extrapolation est nécessaire pour calculer la vitesse moyenne du vent en fonction de différentes hauteurs.

Pour faire cette extrapolation, nous posons l'hypothèse que la distribution verticale de la vitesse des vents suit un profil logarithmique.

$u_x=(\frac{\ln{\frac{x}{z_0}}}{\ln{\frac{60}{z_0}}}).u_{60}$

avec $u_x$ la vitesse du vent à x mètres et $z_0$ la rugosité

On choisit $z_0=0,03m$ pour une surface de "terrain agricole dégagé, sans clôtures ou haies vives, et avec très peu de constructions. Seulement des collines doucement arrondies" (Association Chazemais Environnement, 2010). Les résultats d'extrapolation sont présentés dans la Figure 4 avec en bleu la vitesse moyenne à 60m de 6m/s et en rouge une vitesse moyenne à 60m de 8m/s.

Figure 4 : Calcul de la vitesse des vents moyennes à différentes altitudes
(J. Le Ster, A.Marty, 2013)

A des hauteurs de 100m la vitesse du vent évolue peu et gagne seulement quelques dizièmes de m/s. Nous considérons ainsi que la classe d'éoliennes à utiliser est IECIII.

Un exemple d'éolienne de Vestas entrant dans cette catégorie est le modèle V126-3MW. Ces caractéristiques sont présentées dans le Tableau 3. .

Tableau 3 : Caractéristiques d'e l'éolienne V126 - 3MW
(Vestas, 2013)

Modèle VESTAS V126
Classe IEC IIII
Puissance  3 MW
Vitesse minimale et maximale de vents 3 - 22,5m/s
Vitesse nominale de vent 12m/s
Taille du mat 119 m
Densité de puissance 0,05 m²/W
Diamètre du rotor 126 m
Surface balayées par les pales 12469 m²
Maximum de bruit émis 107,5 dB

En comparant ces caractéristiques avec la vitesse annuelle moyenne de vents sur les côtes vendéennes, on retrouve une puissance réelle maximale d'environ 1,8 MW (Figure 5).

Figure 5 : Comparaison données constructeur et vitesse moyenne annuelle en vendée
(Vestas, 2013)

Le dimensionnement de ce modèle d'éolienne est réalisé dans la partie suivante (Dimensionnement d'éoliennes terrestres)

Potentiel éolien offshore

Potentiel éolien offshore

 

En l'absence de données relatives à la vitesse moyenne des vents, le choix est fait d'extrapoler les mesures relevées sur les côtes de l'île d'Yeu et de Noirmoutier. Pour cela, nous nous sommes basés d'une part sur les données de la carte des vents présentées lors de l'Evaluation du potentiel éolien terrestre et d'autre part sur une carte en temps réel (des moyennes mensuelles et annuelles n'étant pas disponibles) des vents offshore et terrestre (Figure 1).

Figure 1 : Vitesse des vents terrestres et offshores
(Meteociel, 2013)

On observe une différence d'environ 5 m/s entre le littoral et l'offshore. Nous choisirons ainsi une vitesse moyenne de vent annuelle de 12m/s à 60m d'altitude.

En réalisant à nouveau une extrapolation afin d'obtenir les vitesses à 100 m d'altitude, on aboutit aux résultats présentés sur la Figure 2 (avec $ u= 12 m/s $). Ces résultats sont obtenus en considérant un profil vertical de vent logarithmique, ce qui permet l'utilisation de la formule suivante:

$u_x=(\frac{\ln{\frac{x}{z_0}}}{\ln{\frac{60}{z_0}}}).u_{60}$

avec $u_x$ la vitesse du vent à x mètres et $z_0$ la rugosité

Dans le cas d'une extrapolation réalisée au-dessus de la mer, la rugosité $z_0$ vaut 0.00002 m. 0).u60

Figure 2 : Extrapolation de la vitesse du vent à différentes altitudes entre les îles d'Yeu et de Noirmoutier.
(J. Le Ster, A. Marty, 2013)

A 100 mètres d'altitude, on peut donc envisager des vitesses de vents d'environ 12,5 m/s. Cette vitesse permet l'installation d'éoliennes équivalentes à celles considérées pour l'éolien terrestre.

La figure suivante (Figure 3) nous permet de définir un intervalle de puissance productible par l'installation d'une éolienne de puissance 3MW.

Figure 3 : Puissance fournie par l'éolienne offshore Vestas V112-3 MW en fonction de la vitesse des vents. La vitesse moyenne extrapolée est représentée en rouge.
(Vestas, 2013)

Si les hypothèses concernant l'extrapolation des vitesses de vents entre les îles d'Yeu et de Noirmoutier sont correctes, une éolienne pourrait fournir jusqu'à 3 MW.

Le dimensionnement du parc d'éolienne offshore est réalisé dans la partie suivante (Dimensionnement des éoliennes offshore)

Evaluation des courants marins

Evaluation des courants marins

 

Etant donné les masses d'eau déplacées par les courants, il peut être intéressant d'étudier le potentiel énergétique exploitable par des hydroliennes. Pour cela, il est avant tout nécessaire de calculer la puissance cinétique de la masse d'eau en mouvement. Cette puissance est calculée à partir de la formule suivante:

$ P_{cin}= \frac{1}{2} \rho.S.V^{3} $

$\rho$ correspond à la masse volumique de l'eau de mer (1035,9 kg/m3 dans notre cas), S à la section traversée par le fluide et V à sa vitesse.

En multipliant la puissance cinétique $P_{cin}$ par la surface du rotor de l'hydrolienne, on peut estimer la puissance totale récupérable. Cette dernière multipliée par un coefficient de rendement ($C_{p}$) donne la puissance alors récupérée par l'hydrolienne.

Le graphique suivant (Figure 1) nous donne les puissances récupérables par unité de surface balayée par une hydrolienne selon différents facteurs de puissance $C_{p}$ et pour des vitesses de courant croissantes.

Figure 1 : Puissance récupérable selon la vitesse du courant et les $C_{p}$ d'hydroliennes.
(J. Le Ster, A.Marty, 2013)

 

La vitesse des courants le long des côtes vendéennes est ensuite estimée à partir de la carte suivante (Figure 2) présentant la vitesse moyenne des courants le long des côtes Ouest Européennes. On constate que les côtes vendéennes n'ont pas de courants supérieurs à 1m/s.

Figure 2 : Carte de la ressource hydrolienne en Europe
(ECRIN,n.d.)

En recombinant ces informations avec le graphe de la Figure 1, on constate que la puissance qui peut être obtenue ne dépasse pas 250 W par mètre carré de surface balayée par une hydrolienne.

Ainsi, pour une hydrolienne d'une puissance nominale de 500 kW, d'un diamètre de 10 m, on obtient une production annuelle de 275 MWh.

A partir de ces résultats et suivant les conseils de l'entreprise "Eco.Cinetic", il semble peu judicieux d'installer des hydroliennes au vu des puissances requises pour alimenter l'usine de dessalement.

Bilan

Bilan

La page suivante résume le potentiel des différentes sources énergétiques considérées au cours de cette partie. (Tableau 1). Chaque source est estimé en MWh par kWc de la technologie utilisée.

Tableau 1 : Résumé de l'évaluation des sources d'énergies renouvelables en Vendée

Source Productible par année
Houle 1,6 MWh/kWc
Courants marins 0,55 MWh/kWc
Solaire 1,25 MWh/kWc
Eolien terrestre 3 MWh/kWc
Eolien offshore 2,8 MWh/kWc

Les courants marins correspondent donc à la ressource présentant le plus faible potentiel.

Ainsi toutes les ressources énergétiques renouvelables présentées dans cette partie sont retenues à l'exception des courants marins, insuffisants et trop coûteux pour être rentable.

Le dimensionnement des technologies utilisant ces ressources est présenté dans la partie suivante (Dimensionnement d'énergies renouvelables).

Dimensionnement d'énergies renouvelables

Dimensionnement d'énergies renouvelables

Dans cette section, chaque type d'installation d'énergie est dimensionné afin de couvrir la totalité de la consommation énergétique de l'usine estimé à 74,872 GWh sur une année et prenant en compte les pertes linéaire du réseau.

Les différents calculs de dimensionnement de chaque technologie sont donc fictifs et servent de base à l'élaboration de nos différents scénarii. Suite à ce dimensionnement une sélection de scénarii concrétisables, avec couplage de différentes installations est présentée dans la partie suivante (Mise en place des scénarii).

Pour chaque installation est réalisé :

- une description générale de la technologie

- une étude de la production énergétique et de la surface nécessaire

- une étude de l'aspect réglementaire concernant l'installation et l'exploitation d'énergies renouvelables mais aussi les conditions de revente de l'énergie

- une étude économique présentant d'une part les investissements et les coûts d'entretien nécessaires à l'exploitation de ces énergies sur une durée de 20 ans ou de 15 ans (dépend des types de contrat de rachat) et d'autre part les recettes ou les économies liées à la production de l'énergie. En effet, deux scénarii sont présentés : le premier considère que la totalité de l'énergie produite est utilisée par l'usine de dessalement et donc permet une économie au niveau de l'achat de l'énergie alors que le second considère que la totalité de l'énergie produite est revendu selon les tarifs en vigueur. Un seuil de rentabilité est calculé pour les deux cas

- une étude de l'implantation possible prenant en compte les contraintes réglementaires et physiques et le potentiel énergétique

- une étude des impacts environnementaux et sociétaux

Les différentes technologies retenues sont les suivantes :

 

 

 

   

Un bilan permettant de faire le choix et le calcul de différents scénarii d'utilisation d'énergies potentiellement implantables en Vendée est présentée dans la partie Bilan.

 

Les Pelamis

Les Pelamis

1. Présentation générale de la technologie

Les pelamis sont des structures tubulaires flottantes articulées de 180 mètres de long et de 4 mètres de diamètre. Constituées par plusieurs modules articulés, ils peuvent se déplacer sur le plan vertical et horizontal (Figure 1).

Placées en mer, la houle leur confère un mouvement permettant à des alternateurs de transformer l'énergie des vague en électricité.

 

Figure 1 : Articulation des pelamis
(Pelamis Wave Power, 2013)

Les pelamis (Figure 2) sont ancrés aux fonds à par des câbles d'ammarage. L'énergie électrique produite est ensuite transportée grâce à des câbles électriques sous-marins, jusqu'à un transformateur placé sur la côte. Elle est ensuite distribuée sur le réseau électrique à haut voltage.

Figure 2 : Pelamis installé le long des côtes écossaises
(Pelamis Wave Power, 2013)

Le Tableau 1 présente les caractéristiques techniques sommaires des pelamis de la société Pelamis Wave Power.

Tableau 1 : Caractéristiques d'un pelamis
(Pelamis Wave Power, 2013)

Constructeur Pelamis Wave Power
Puissance 750 kW
Rendement de conversion 70%
Profondeur d'eau requise 50m

Ce type d'installation ne requiert pas de surface importante. Pour des zones productives comme les côtes écossaises, une installation de pelamis d'un kilomètre carré peut fournir jusqu'à 10MW.

La Figure 3 présente la disposition globale d'une ferme de pelamis et son ancrage sur les fonds marins.

Figure 3 : Schéma d'implantation d'une ferme de pelamis.
(Pelamis Wave Power, 2013)

 

2. Plan du dimensionnement

Le dimensionnement d'une ferme de pelamis en Vendée est présenté de la façon suivante :

1. Dimensionnement global

2. Aspect réglementaire

3. Implantation

4. Aspect économique

5. Impacts environnementaux et sociétaux

Dimensionnement global

Dimensionnement global

1. Calcul de la production énergétique

Le but de cette partie est de dimensionner d'un point de vue énergétique l'installation d'une ferme de Pelamis en vue de subvenir aux besoins de l'usine de dessalement dans son ensemble soit C = 74,872 GWh/an.

La partie précédente (Evaluation de la houle) indique une production énergétique moyenne de p = 1,223479 GWh/an par pelamis.

Une simple division entre ces deux données donnent le nombre de pelamis nécessaire à subvenir à la consommation énergétique de l'usine sur une année.

$ n=C/p $

A.N. : $ n=61,19 $
 

On obtient n=61,19 soit 62 pelamis (n').

En multipliant cette donnée par la production d'un Pelamis, on trouve une production énergétique réelle P' .

$ p' = n'.p $

A.N. : $ p'=75,9~GWh/an $

La production réelle serait donc de 75,9 GWh/an.

2. Calcul de l'espace requis

Le constructeur Pelamis Wave Power estime que la surface nécessaire pour construire une ferme d'une puissance de 10 MW est de 1 km².

La puissance nominale du modèle choisi, "Pelamis PII" est de 750 kW (Pelamis Wave Power, 2013). Ainsi, la puissance de la ferme permettant de subvenir aux besoins énergétiques de l'usine serait de 46,5 MW (P). La surface nécessaire S est donc obtenue de la façon suivante :

$ S = P/10 $

A.N. : $ S = 4,65~km² = 465~ha $

La surface nécessaire à la construction d'une telle ferme est donc de 465 ha.
 

Aspect réglementaire

Aspect réglementaire

Les énergies houlomotrices sont en France plus rare que les installations utilisant l'énergie éolienne ou solaire. Les textes de lois sont demeurent donc assez généraux concernant l'implantation de pelamis.

1. Règlement sur l'implantation de pelamis

D'après la décret n°2012-41 du 12 Janvier 2012, les installations houlomotrices ne sont pas soumises au code de l'urbanisme. Elles ne nécessitent donc pas de permis de construire tout comme les raccordements au réseau.

2. Règlement sur l'exploitation de pelamis

Si la puissance de l'installation est supérieure à 12 MW, elle sera soumise à une demande d'autorisation, autrement une simple déclaration suffit.

3. Règlement sur les tarifs d'achat de l'énergie produite

Les tarifs de rachat de l'électricité sont fixés par l'arrêté du 1er Mars 2007 pour les installations utilisant l'énergie des lac, des cours d'eau ou de la mer.

D'après cet arrêté, l'énergie fournie par les pelamis est rachetée au tarif de 15 c€/kWh.

 

Implantation

Implantation de la ferme de Pelamis

Afin de choisir une zone d'implantation pour la ferme de Pelamis, plusieurs contraintes sont à prendre en compte :

- la bathymétrie

- les espaces protégées

- les couloirs maritimes

- les zones d'activités aquacoles

1. Bathymétrie

La première contrainte à prendre en compte est la profondeur minimale d'installation d'une ferme de pelamis. Les fiches techniques du constructeur (Pelamis Wave Power, 2013) indique une profondeur minimale de 50m.

Le profil bathymétrique obtenue sur la base de données du SHOM est présenté en Figure 1.

Figure 1 : Carte de la Bathymétrie de la côte vendéenne
(SHOM, 2013)

La zone en vert correspond à une profondeur minimale de 50m. Cette zone se situe à environ 15 km de la bouée donnant les données de houle. Cependant nous extrapolerons les données trouvées afin de faciliter nos calculs.

La Figure 2 représente cette zone par extrapolation sur ArcGis. Comme nous n'avions pas pu obtenir le MNT de la carte bathymétrique du SHOM, nous avons considéré que la zone située entre 15 et 50 km de la côte était à profondeur acceptable pour l'implantation de pelamis.

Figure 2 : Carte de la zone située entre 15 et 50 km de la côte
(J. Le Ster, A.Marty, 2013)

2. Espaces protégés

La région littorale comporte un ensemble d'espaces protégés comme les zones Natura 2000 ou les ZNIEFF. Les Pelamis ne seront pas implantés dans ces zones.

La carte suivante (Figure 3) représente l'ensemble des espaces protégés au large de la Vendée

Figure 3 : Carte des zones protégées sur le littoral vendéen.
(J. Le Ster, A. Marty, 2013)

 

3. Voies navigables et zones de pêche

3.1. Couloirs maritimes

Pour des raisons pratiques et de sécurité, l'implantation des pelamis ne doit pas interférer avec les diverses voies navigables. La carte suivante (Figure 4) présente les routes commerciales suivies par les navires ainsi que les trajets de navettes touristiques (données fournies par la Préfecture Maritime de l'Atlantique).

Figure 4 : Routes maritimes majeures au large de la Vendée
(J. Le Ster, A. Marty, 2013)

Ces routes maritimes ne recoupent donc pas la zone potentielle où sont implantables les pelamis. Le risque de collision et les manoeuvres de détournement seront réduits.

 

3.2. Aquaculture et zones

Afin d'éviter d'éventuels conflits d'usage de l'espace, les pelamis ne doivent pas être implantés sur des espaces déjà utilisés à des fins économiques comme les parcs ostréicoles, ou les zones de conchyliculture.

La carte suivante (Figure 5) regroupe l'ensemble de ces zones. Les zones d'aquaculture, les parcs ostréicoles, ou zones conchylicoles sont présentes à proximité immédiate des côtes. Ces espaces ne sont donc pas problématiques pour l'implantation de pelamis qui s'effectue au-delà de ces zones.

 

Figure 5 : Zones d'exploitation des ressources maritimes le long des côtes vendéennes
(IGN, 2013)

La carte suivante (Figure 6), présente les zones soumises à réglementation concernant le chalutage pelagique au large de la Vendée. La zone d'intérêt comporte ici une interdiction concernant le chalutage pelagique. De ce fait les impacts sur ces acivités seront limités.

Figure 6 : Zones réglementées pour la pêche professionnelle le long des côtes vendéennes
(Service de régulation des activité marines et portuaires, Délégation à la mer et au littoral de la Vendée, 2013)

 

4. Bilan

A partir de ce premier bilan on constate que l'implantation de pelamis ne comporte pas de contraintes majeures liées aux activités ou aux déplacements maritimes, si ce n'est la bathymétrie qui impose une profondeur de 50 m minimum. Ainsi, la zone retenue est celle encadrée en rouge dans la Figure 4.

 

Aspect économique

Aspect économique

Afin d'évaluer l'aspect économique de la mise en place d'une ferme de 62 pelamis au large des côtes vendéennes nous prendrons en compte :

- le coût d'investissement, (construction et entretien)

- la rentabilité économique (prix de revente de l'énergie produite)

Certains paramètres ne sont pas pris en compte, n'ayant pas de données concrètes, comme les taxes professionnelles ou foncières. De plus, des retombées économiques peuvent être prises en compte pour la communauté de communes comme la création d'emploi.

1. Coûts d'investissement

Les données de coût d'installation du pelamis ont été collectées sur le projet de BEI réalisé en 2009-2010 (D. Carrer, C. Iman, 2010).

Sachant que l'installation d'un pelamis (coûts de matériaux, travaux d'ancrage et raccordement au réseau électrique...) est de 800 000 €, le coût d'investissement total d'une ferme de 62 pelamis est de 49 600 000 €.

De plus, les coûts d'entretien sont estimés à 80 000 €/an par pelamis, soit 4 960 000 €/an pour l'ensemble de la ferme. Sur une durée d'exploitaiton de t = 20 ans, cela représente un montant d'entretien de 99 200 000 €.

Le coût total d'installation et d'exploitation de la ferme de pelamis est de 148 800 000€.

2. Recettes

  • Scénario 1 : Utilisation de l'énergie produite et vente du surplus

     - Economie d'énergie

Le premier scénario envisagé est que l'énergie houlo-motrice produite est directement utilisée par l'usine de dessalement. Dans ce cas, l'entreprise n'aura pas à acheter l'électricité à un fournisseur tel qu'EDF et économisera donc 8,09 c€/kWh, tarif d'achat moyen de l'électricité en France pour les industries en 2012 (a) (Eurostat, 2013).

En considérant un taux d'inflation de 2% chaque année, on obtient un coût de l'énergie présenté dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Prix du kWh en prenant en compte un taux d'inflation de 2%

Année 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032
a : Prix du kWH (c) 8,25 8,42 8,59 8,76 8,93 9,11 9,29 9,48 9,67 9,86 10,06 10,26 10,47 10,67 10,89 11,11 11,33 11,55 11,79 12,02

Sachant que la consommation énergétique annuelle est C = 74,872 GWh/an et en considérant le contrat d'achat de l'électricité de t = 20 ans, l'économie totale faite grâce à l'exploitation d'une ferme de pelamis en Vendée est de 150 116 146 €.

$ E=C*\sum_{i=2013}^{2032}{(a_{i})}~$

A.N. : $ E=150~116~146~€ $

     - Vente du surplus

De plus, la production réelle (p') de la ferme de Pelamis est de 75,9 GWh/an. Un surplus énergétique (S) est donc produit et revendable :

$ S=p'-C $

A.N. : $ S=1,028~GWh $

Sachant que le prix d'achat de l'énergie (A) est estimé actuellement en France à 15 c€/kWh (Ministère de l'écologie, du développement durable  de l'énergie, 2013), le bénéfice lié à la vente du surplus (B) est de :

$ B=A.S $

A.N. : $ B=154~200~€/an $

Sur une durée d'exploitation de la ferme de t = 20 ans, la vente du surplus énergétique est alors estimé à 3 084 000 €.

     - Bénéfice total

Le bénéfice total s'estime alors à 153 200 146 €.

  • Scénario 2 : Vente totale de l'énergie produite

Avec un prix d'achat de l'énergie (a) estimé à 15 c€/kWh et une production annuelle réelle p' = 75,9 GWh, on obtient ainsi une recette annuelle (R) de :

$ R=a.p' $

A.N. : $ R=11~385~000~€/an $

En considérant que la durée de vie et donc de l'exploitation des pelamis est de t = 20ans, on peut estimer la recette totale de l'exploitation du projet de ferme de pelamis en Vendée :

$ R_{tot}=R.t $

A.N. : $ R_{tot}=227~700~000~€ $

En posant l'hypothèse que le prix d'achat des énergies renouvelables est fixe à 15 c€/kWh en 20 ans, la recette totale s'élève à 227 700 000 €.

  • Bilan

Le scénario 2 est le scénario le plus rentable pour l'exploitation d'une ferme de pelamis avec une recette de 227 700 000 €.

Nous retiendrons ce scénario pour le calcul du seuil de rentabilité.

3. Seuil de rentabilité

Deux fonctions sont posées :

  • F1(t) : représente le coût d'exploitation de la ferme de pelamis au cours du temps. Elle vaut :

$ F_{1}(t)= 49,6+4,96.t $

  • F2(t): représente le bénéfice annuel lié à la revente de l'énergie produite :

$ F_{2}(t)=11,385.t $

Le graphique suivant (Figure 1), permet de déterminer le nombre d'années à partir duquel l'exploitation devient rentable.

Figure 1 : Calcul du seuil de rentabilité pour la ferme de Pelamis
(J. Le Ster, A. Marty, 2013)

En posant F1(t) = F2(t), on trouve que l'investissement est remboursé au bout de t=7,72 années, soit environ 8 ans.

Impacts environnementaux et sociétaux

Impacts environnementaux et sociétaux

1. Impacts environnementaux

L'implantation de fermes de pelamis est susceptible de générer quelques interactions parfois indésirables avec le milieu marin. La section suivante décrit les principaux impacts à prendre en compte.

  • Le remaniement des fonds et la mise en suspension de matériaux

Dans le cadre de l'installation de pelamis, seule la mise en place des systèmes d'ancrage et de placement des câbles électriques par ensouillage (enfouissement) sont susceptibles de perturber les fonds marins. Les pelamis étant des structures flottantes, ils n'affectent pas directement les fonds marins.

Cependant, les chaînes d'ancrage peuvent parfois remettre en suspension des sédiments si celles-ci frottent sur les fonds marins.
 

  • Bruits et vibrations

Il existe encore peu de recul sur les effets de ce type d'installation. Cependant on estime la production sonore à 165-175 rms pour les dispositifs houlomoteurs. Les fréquences des sons produits sont comprises entre 10 et 50 000 Hz.
 

  • Electromagnétisme

Les pelamis étant relié au transformateur par un câble électrique, il existe nécessairement une activité électromagnétique. Si l'effet de ces champs est encore peu connu sur les différentes espèces, leur niveau dépendra essentiellement du voltage transporté du type de câble et de courant (alternatif ou continu).  La figure suivante (Figure 1) présente l'intensité du champ magnétique (en µT) en fonction de la distance au câble d'alimentation.

Figure 1: Comparaison de l'intensité du champ magnétique en fonction de la distance au câble électrique pour un courant alternatif (à droite) et continu (à gauche)
(Ministère de l'énergie et du développement durable, 2012)

Si l'on prend l'exemple du projet de ferme de pelamis "Aegir Wave Power" en Ecosse, le courant est exporté sous forme continue, ce qui diminue ainsi l'étendue du champ magnétique généré.

  • Température

Une ferme de pelamis ne sera pas source de chaleur pour le milieu, toutefois ce sont les câbles électriques sous-marins qui sont à prendre en compte dans l'élévation de la température. Cette augmentation est locale et dépend du type de câble, de la profondeur de son enfouissement, des sédiments constituants le fond marin, de la tension, et du type de courant.

Pour une tension de 132 kV des observations réalisées en Allemagne ont permi de relever une élévation de température de l'ordre de 2°C (OS PAR, 2008, in CETMEF 2010).

La tension de sortie d'un pelamis est de 690V (Pelamis Wave Power, 2013). Un montage en série des 62 pelamis permettrait donc d'atteindre une tension théorique maximale de 43.4 kV, soit environ un tiers des 132 kV cités précédemment.On peut alors penser que l'élévation de température sera inférieure à 2°C et quasi négligeable.

En exportant le courant sous forme continue, on réduit également la dissipation thermique.
 

  • Contamination du milieu

Malgré l'étanchéité des structures, on peut garder à l'esprit que des fuites d'huile ou des substances provenant des peintures peuvent être libérées dans le milieu. Il existe cependant les huiles biodégradables utilisables pour réduire cet impact.
 

  • Présence physique des installations

La zone d'implantation des pelamis peut créer une zone refuge pour la faune marine, cependant le bruit des machines peut compenser l'effet attracteur de la zone (Ministère de l'énergie et du développement durable, 2013).

L'implantation de récifs artificiels est parfois envisagée pour favoriser le développement de la faune marine sous la zone d'accès restreint.

2. Impacts sociétaux

  • Présence physique des installations

L'implantation d'un tel projet nécessite l'acceptation de la part des populations environnantes. Les pêcheurs par exemple ne doivent pas voir leurs zones de travail réduites significativement, ou leurs routes étendues pour atteindre ces mêmes zones de pêche.

  • Impact visuel sur le paysage

Lors de la mise en place d'une installation, plusieurs critères sont à prendre en compte afin de déterminer sa visibilité. Les mouvements, l'éclairage, l'orientation, le contraste avec l'horizon et la hauteur sont les principaux facteurs. Les structures houlomotrices comme les pelamis sont en partie immergées et constituent des installations discrètes.

Sachant que la distance à la côte est supérieure à 15 km, cet impact est négligeable.

 

 

Les Panneaux Photovoltaïques

Les Panneaux Photovoltaïques

1. Présentation générale de la technologie

La technologie photovoltaïque est une des énergies renouvelables les plus utilisées en France et en Europe. Les panneaux photovoltaïques (Figure 1) peuvent à la fois être utilisés par des particuliers (sur toits) ou par des industriels (centrale solaire).

Figure 1 : Photographie d'un champ de panneaux photovoltaïque
(D. Baker, n.d.)

La composition des panneaux est variée selon les constructeurs. Cependant, le composant le plus répandu dans leur conception est le silicum cristallin. Ces panneaux se décomposent alors en deux catégories : les monocristallins et les polycristallins. (EDF-ENR, 2013)

Les panneaux monocristallins ont un taux de rentabilité plus important mais leur fabrication est plus complexe et donc plus chère que les polycristallins. Ces derniers présentent le meilleur rapport qualité/prix et sont donc les plus utilisés.

2. Plan du dimensionnement

Le dimensionnement de la ferme solaire en Vendée est présenté de la façon suivante :

1. Dimensionnement global

2. Aspect réglementaire

3. Implantation

4. Aspect économique

5. Impacts environnementaux et sociétaux

Dimensionnement global

Dimensionnement global

 

Le but de cette partie est de dimensionner d'un point de vue énergétique l'installation de panneaux photovoltaïques afin de produire C=74,872GWh/an avec un potentiel photovoltaïque en Vendée pp=1250kWh/kWc.

La centrale solaire correspondante à une telle production a une puissance nominale de :

$ P=\frac{C}{pp} $

$ P=59~897~kWc $

Il faudrait donc une centrale d'une puissance de 60 MWc.

En reprenant le tableau comparatif des constructeurs présenté dans la partie précédente (Evaluation du rayonnement solaire), on obtient un nombre de panneaux photovoltaïques et une surface nécessaire présentés dans le Tableau 1 :

Tableau 1 : Comparaison du dimensionnement entre différents modèles de panneaux photovoltaïques 

Modèle Conergy PX 305P Sillia 60P SW E19
Puissance nominale (W) 305 W 250 W 270 W 425 W
Dimension du module (mm) 1956 × 992 × 50 mm 1665 x 1001 x 42 mm 1675 x 1001 x 31 mm 2067 x 1046 x 30 mm
Surface du module (m²) 1,94 m² 1,67 m² 1,88 m² 2,16 m²
Nombre de panneaux nécessaire 196 722 240 000 222 223 141 177
Surface totale (m²) 381 640 m² 400 800 m² 417 780 m² 304 943 m²
Surface totale (ha) 39 ha 41 ha 42 ha 31 ha
Production annuelle moyenne par ha (GWh/ha) 1,907 GWh/ha 1,826 GWh/ha 1,783 GWh/ha 2,415 GWh/ha
Nombre de panneaux par ha 5044 5 854 5 291 4 554
Puissance nominale par ha (MWc/ha) 1,538 MWc/ha 1.463 MWc/ha 1,429 MWc/ha 1,935 MWc/ha

Le calcul de la surface totale en m² et en ha a été arrondi à chaque fois à la décimale supérieure pour prendre en compte l'espacement entre les panneaux.

Toutes les données ont été calculées en estimant une inclinaison de 35° et une orientation Sud. De plus, on considère que 1 ha de toits peut être couvert au niveau de l'usine par des panneaux photovoltaïques. Le reste devra être installé en champs.

Aspect réglementaire

Aspect réglementaire

1. Règlement sur l'exploitation de panneaux photovoltaïques

L'installation de panneaux photovoltaïques est soumise à de nombreuses lois.

Tout industriel ou particulier se doit d'abord de consulter la mairie afin d'obtenir un permis de construire si l'installation est sur toits. L'installation est soumise au Code de l'Urbanisme et ne peut se faire aux alentours d'un site historique. De plus, le Plan Local d'Urbanisme (PLU) pose les conditions de l'installation des panneaux. (Comprendre-choisir, 2013)

La demande doit aussi se faire auprès de la DDE afin de savoir si la construction ne se situe pas en zone spécifique du territoire à savoir :

- zone de protection du patrimoine architectural urbain et paysager,
- périmètre de protection d'un site classé,
- périmètre de rénovation immobilière,
- plan de sauvegarde et de mise en valeur, ...

Dans le cadre d'installation sur champs, les procédures d'installation dépendent de la puissance de la centrale solaire :

  • Puissance < 3 kWc et hauteur de l'installation > à 1,80m : Déclaration préalable de travaux.
  • Puissance entre 3 et 250 kWc :  déclaration préalable de travaux et permis de construire si la zone est proche d'un site classé
  • Puissance > à 250 kWc : Etude d'impact, enquête publique et permis de construire.

De plus l'exploitation et elle aussi soumise à réglementation selon la puissance des installations :

  • Puissance < 250 kWc : pas de démarches
  • Puissance entre 250 et 4 500 kWc : Déclaration d'exploiter.
  • Puissance > 4 500 kWc : Autorisation d'exploiter.

Une installation de 60 MWc nécessite donc la réalisation d'une étude d'impact et une autorisation d'exploitation.

2. Règlement sur les tarifs d'achat de l'énergie produite

La réglementation sur les conditions d'achat de l'énergie produite et des tarifs en vigueur est soumise à l'Arrêté du 4 Mars 2011 modifié par l'Arrêté du 7 Janvier 2013.

Un résumé des tarifs en vigueur est présenté dans le Tableau 1. 

Tableau 1 : Résumé des tarifs en vigueur
(Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, 2013)

1 IAB : installation photovoltaïque sur toiture respectant les critères d'intégration au bâti
2 ISB : installation photovoltaïque sur toiture respectant les critères d’intégration simplifiée au bâti (ISB)

Notre installation correspond à la catégorie "Tout type d'installation". Cependant, la puissance du projet de centrale solaire est de 60 MWc et est supérieure à l'intervalle d'achat obligatoire de [0-12 MWc]. Le projet sera donc soumis à un appel d'offres.

Implantation

Implantation

Afin de choisir une zone d'implantation pour une centrale photovoltaïque, deux contraintes majeures sont à prendre en compte :

- la couverture du sol

- les espaces protégées

On considère que le potentiel photovoltaïque est globalement constant sur le département vendéen.

1. La couverture du sol

La première contrainte à respecter est la couverture du sol. L'implantation d'une centrale solaire d'un superficie supérieure à 30 ha ne peut se faire que sur des toits de bâtiments. Une implantation "en champs" est donc nécessaire. Ainsi, à partir des données téléchargées sur le "Corinne Land Cover", seules quatre catégories de couverture du sol ont été retenues : terres arables, prairies, fôrets et végétation arbustive représentées sur la carte ci dessous (Figure 1).

Figure 1 : Carte de la couverture des sols de la Vendée
(J. Le Ster, A.Marty, 2013)

2. Les zones protégées

La seconde contrainte à prendre en compte est la protection de nombreuses zones dont les forêts. Les données de zone protégées sont issues du site de la DREAL de Pays de la Loire et sont :

- les zones Natura 2000
- les ZNIEFF
- les ZICO
- les Arrêtés de Protection Biotope
- les Réserves Naturelles Nationales

Ces informations ont été regroupées et présentées en Figure 2.

 

Figure 2 : Carte des zones de protection de la Vendée
(J. Le Ster, A.Marty, 2013)

3. Bilan

La zone potentielle d'implantation d'une centrale solaire de superficie supérieure à 30 ha et proche de l'usine de dessalement peut se faire sur la partie encadrée en rouge sur la Figure 2. Cependant, afin d'exploiter cette centrale, il est nécessaire d'utiliser des terres agricoles. Dans ce cas, le rachat des terres ou des contrats liant l'exploitant de l'usine et les propriétaires des parcelles sont nécessaires. Cependant, de telles mesures semblent très difficiles à réaliser.

L'implantation de panneaux photovoltaïques sur une telle superficie semble peu probable.

Aspect économique

Aspect économique

Afin d'évaluer l'aspect économique de la mise en place d'une centrale solaire nous prenons en compte :

- le coût d'investissement, (construction, entretien et location des parcelles de terre ...)

- la rentabilité économique (prix de revente de l'énergie produite)

Cette analyse est basée sur le module solaire Conergy PX-305P, seul modèle dont nous disposions des données d'ordre économique.

1. Coûts d'investissement

Les investissements liés à l'étude et à la construction d'une centrale solaire sont de l'ordre de 1 €/Wc (Conergy, 2013). D'après le dimensionnement global, la puissance de la centrale solaire devrait atteindre 60 MW. Ce qui représente donc un investissement de 60 000 000 €.

Une fois construite, les coûts de maintenance de la centrale s'élèvent à 15 c€/ kWc. Le calcul donne alors un montant de 9 000 € d'entretien par an.

La location des champs aux propriétaires terriens est de l'ordre de 2500 €/ha/an. L'exploitation de 39 ha sur une période d'exploitation de vingt ans revient donc à 1 950 000 €.

Ainsi le total des coûts d'investissement pour l'implantation de la ferme solaire est de 62 130 000 €.

2. Recettes

  • Scénario 1 : Utilisation de l'énergie produite et vente du surplus

      - Economie d'énergie

Le premier scénario envisagé est que l'énergie photovoltaïque produite est directement utilisée par l'usine de dessalement. Dans ce cas, l'entreprise n'aura pas à acheter l'électricité à un fournisseur tel qu'EDF et économisera donc 8,09 c€/kWh, tarif d'achat moyen de l'électricité en France pour les industries en 2012 (a) (Eurostat, 2013).

En considérant un taux d'inflation de 2% chaque année, on obtient un coût de l'énergie présenté dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Prix du kWh en prenant en compte un taux d'inflation de 2%

Année 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032
a : Prix du kWH (c) 8,25 8,42 8,59 8,76 8,93 9,11 9,29 9,48 9,67 9,86 10,06 10,26 10,47 10,67 10,89 11,11 11,33 11,55 11,79 12,02

Sachant que la consommation énergétique annuelle est C = 74,872 GWh/an et en considérant le contrat d'achat de l'électricité de t = 20 ans, l'économie totale faite grâce à l'exploitation d'une centrale solaire en Vendée est de 150 116 146 €.

$ E=C*\sum_{i=2013}^{2032}{(a_{i})}~$

A.N. : $ E=150~116~146~€ $

      - Vente du surplus

En revanche, dans ce dimensionnement et avec ce scénario, il n'y a pas de surplus d'énergie donc pas de revente possible.

  • Scénario 2 : Vente totale de l'énergie produite

Le prix d'achat de l'énergie photovoltaïque (a) par une entreprise telle qu'EDF pour notre type d'installation est de 9 c€/kWh (EDF,2013). Sachant que la production annuelle réelle est p' = 74,872 GWh/an, on obtient ainsi une recette annuelle (R) de :

$ R=a.p' $

A.N. : $ R= 6~738~480~€/an $

De la même manière que précédemment, en considérant que la durée d'exploitation de la centrale solaire est de 20 ans, la recette totale de l'exploitation d'une centrale solaire en Vendée est de 134 769 600 €.

Bilan

Le scénario 1 est le scénario le plus rentable pour l'exploitation d'une centrale solaire avec une recette de 150 116 146 €.

3. Seuil de rentabilité

Deux fonctions sont posées :

  • F1(t) : représente le coût d'exploitation de la centrale solaire au cours du temps (en milliers d'euros). Elle vaut :

$ F_{1}(t)= 60+0,009.t+0,0975.t $
$ F_{1}(t)= 60+0,1065.t $

 

  • F2(t): représente le bénéfice annuel lié à la revente de l'énergie produite :

$ F_{2}(t)=\sum_{i=1}^t{(6,057145*1,02^t)}$

Le graphique suivant (Figure 1), permet de déterminer le nombre d'années à partir duquel l'exploitation devient rentable.

Figure 1 : Détermination du seuil de rentabilité à partir des fonctions F1 et F2
(J. Le Ster, A. Marty, 2013)

On constate donc que la centrale solaire deviendrait rentable à partir de t=9,05 années soit environ 9 ans d'exploitation.

 

Impacts environnementaux et sociétaux

Impacts environnementaux et sociétaux

1. Impacts environnementaux

L'installation de panneaux photovoltaïques n'est pas source d'impacts majeurs dans un environnement. Leur installation affecte peu les paysages et ils sont sans danger pour la faune locale. Par ailleurs le démantèlement des installations dans le cas d'installation en champs n'altère pas le milieu, les panneaux étant simplement posés sur le sol.

En revanche leur conception est source d'impacts environnementaux. Des analyses de cycle de vie sont disponibles pour quantifier ces impacts mais n'ayant pas les données pour toutes les technologies (notamment les pelamis et les éoliennes), ces impacts ne seront pas traités.

2. Impacts sociétaux

De manière générale la présence de panneaux photovoltaïques sur les toits des bâtiments est plutôt bien acceptée par la société actuelle donnant une image de production "d'énergie propre".

Cependant, il n'en est pas de même pour les panneaux en champs. En effet, de telles installations peuvent provoquer les ires des agriculteurs qui voient une diminution de surfaces cultivables. De plus, ces différents champs sont moyennement acceptés par les riverains qui y voient une dégradation de leur paysage. Néanmoins, ces controverses restent bien moindres en comparaison avec celles suscitées par l'implantation de parcs éoliens.

Les Eoliennes Terrestres

Les Eoliennes Terrestres

1. Présentation générale de la technologie

Les éoliennes terrestres (Figure 1) permettent la production d'énergie électrique à partir de l'énergie cinétique du vent.

Figure 1 : Photographie de champs d'éoliennes
(Eolienne-europe, n.d.)

Cette transformation d'énergie se déroule en différentes étapes (Enr, 2009):

- l'énergie cinétique du vent entraîne une rotation du rotor des trois pales transformant ainsi l'énergie cinétique en énergie mécanique.

- un multiplicateur est présent sur la plupart des éoliennes qui accélère le mouvement du rotor pour fournir une énergie mécanique suffisante au générateur

- le générateur transforme l'énergie mécanique en énergie électrique à environ 690 V

- l'électricité produite est acheminée à un transformateur augmentant la tension jusqu'a 20 000 V puis distribuée sur le réseau.

La composition de la nacelle de l'éolienne est présentée en Figure 2.

Figure 2 : Composition de la nacelle d'une éolienne
(Syndicat des Energies Renouvelables, 2009)

La production énergétique d'une éolienne dépend de nombreux paramètres : la longueur des pales, la densité de l'air mais surtout la vitesse du vent. Chaque éolienne dispose d'une puissance en fonction de la vitesse du vent (Figure 3). Ces dernières sont arrêtées pour des raisons de sécurité si la vitesse est trop importante et ne fonctionnent pas si la vitesse est trop faible.

Figure 3 : Evolution de la puissance d'une éolienne standard en fonction de la vitesse du vent
(Syndicat des Energies Renouvelables, 2009)

2. Plan du dimensionnement

Le dimensionnement d'un parc éolien en Vendée est présenté de la façon suivante :

1. Dimensionnement global

2. Aspect réglementaire

3. Implantation

4. Aspect économique

5. Impacts environnementaux et sociétaux

Dimensionnement global

Dimensionnement global

1. Calcul de la production énergétique

Le but de cette partie est de dimensionner d'un point de vue énergétique l'installation d'éoliennes terrestres afin de produire C = 74,872 GWh/an. Afin de calculer le nombre d'éoliennes de 3 MW nécessaires pour subvenir à cette consommation, il suffit de diviser C par le nombre d'heures de fonctionnement dans une année (nous l'estimons à 5 000 heures) puis de diviser par la puissance annuelle moyenne réelle de l'éolienne, 1,8 MW (P) calculée dans la partie précédente (Evaluation du potentiel éolien terrestre) :

$ n=\frac{C}{5000.P} $

A.N. : $ n= 8,32 $

Il faudrait donc un parc de 9 éoliennes d'une puissance totale nominale de 27 MW et d'une puissance totale réelle P' de 16,2 MW pour couvrir les besoins énergétiques de l'usine. Cela correspond à une production énergétique réelle p de :

$ p'=5000.P' $

A.N. : $ p= 81,00~GWh $

On obtient une production énergétique de 81,00 GWh/an

2. Calcul de l'espace requis

En considérant que les 9 éoliennes sont séparées de 500 mètres à 1 km, soit 4 fois le diamètre des pales si les éoliennes sont placées à la perpendiculaire des vents dominants et 7 fois le diamètre des pales si elles sont placées dans l'axe des vents dominants (Apere, 2002), et qu'elle sont placées en ligne, on obtiendrait une distance totale nécessaire de 5 à 9 km.

 

 

Aspect réglementaire

Aspect réglementaire

 

1. Implantation du site

La construction d'un site éolien terrestre nécessite lui aussi un ensemble de démarches réglementaires.

Contrairement aux éoliennes offshore, la construction d'éoliennes terrestres nécessite l'obtention d'un permis de construire accordé par le préfet du département.

Les éoliennes terrestres sont en effet des Installations Classées pour la Protection de l'Environnement (ICPE) depuis la parution d'un décret en Août 2011 (décret n°2011-984).

Ainsi pour des éoliennes dont le mât mesure entre 12 et 50 mètres et dont la puissance est supérieure ou égale à 20 MW ou pour toute éolienne dont le mât dépasse 50 m, l'installation est soumise au régime de l'autorisation.
Pour des éoliennes de puissance inférieure à 20 MW et dont le mât mesure entre 12 et 50 m, les installations sont soumises au régime de déclaration (décret n°2011-984).

Dans notre cas, les éoliennes dimensionnées ont une hauteur supérieure à 50 m : l'installation d'un parc éolien sera donc soumis au régime d'autorisation.

Certaines contraintes liées à la construction d'un parc éolien terrestre sont proches de celles rencontrées dans le cas des éoliennes offshore. C'est le cas des contraintes liées aux zones de couloirs aériens ou proche de radars ou encore de zones sensibles pour l'avifaune. La figure suivante (Figure 1) présente les servitudes et contraintes techniques des Pays de Loire (Shéma Régional Eolien des Pays de Loire, 2013).

 

Figure 1 : Servitudes et contraintes techniques liées à l'implantation d'éoliennes terrestres
(Schéma régional éolien terrestre des pays de la Loire,n.d.)

Suite à la demande de permis de construire et d'autorisations, une demande de raccordement au réseau doit être effectuée auprès d'ERDF si la puissance de l'installation est inférieure à 12 MW. Dans notre cas (installations plus puissantes), le raccordement doit se faire auprès du Réseau de Transport de l'Electricité (RTE).

2. Règlement sur l'exploitation du site

Une autorisation d'exploiter est ensuite requise. Celle-ci est demandée auprès du ministère du ministre de l'énergie. Pour une installation de puissance inférieure à 12 MW une simple déclaration suffit.

Un exploitant éolien est également tenu de disposer de fonds permettant la remise en état du site et le démantèlement des éoliennes à la fin de leur exploitation.

3. Règlement sur les tarifs d'achat de l'énergie produite

Depuis 2008, la loi POPE (Programme des orientations de la politique énergétique, permet aux communes d'établir des Zones de Développement Eolien (ZDE). Si le projet est situé dans cette zone, il bénéficiera d'une obligation de rachat de sa production électrique. Dans ce cas, il sera nécessaire d'établir un contrat avec EDF à partir d'un certificat ouvrant droit à l'obligation d'achat (CODOA). Ce dernier est délivré par le préfet.

Un projet éolien d'une puissance inférieure ou égale à 12 MW peut lui aussi bénéficier de l'obligation de rachat de l'électricité.

D'un point de vue tarifaire, l'Arrêté du 17 novembre 2008 "fixe les conditions d’achat de l’électricité produite par les installations utilisant l’énergie mécanique du vent" l'énergie produite par des éoliennes en ZDE est achetée selon des contrats d'une durée de 15 ans. L'énergie est alors payée 8,2 c€/kWh pour les dix premières années, puis le tarif évolue entre 2,8 et 8,2 c€/kWh les cinq années suivantes selon la production (Tableau 1).

Tableau 1 : Conditions de rachat de l'énergie éolienne offshore
(Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, 2013)

Durée annuelle de fonctionnement T pour les 10 premières années T pour les 5 années suivantes
2 800 heures et moins 8,2 c€/kWh 8,2 c€/kWh
Entre 2 800 et 3 200 heures 8,2 c€/kWh Interpolation linéaire
3 200 heures 8,2 c€/kWh 6,8 c€/kWh
Entre 3 200 et 3 900 heures 8,2 c€/kWh Interpolation linéaire
3 900 heures et plus 8,2 c€/kWh 2,8 c€/kWh

Dans le cas de notre dimensionnement, le tarif de rachat est de 9,2 c€/kWh les 10 premières années puis de 2,8 c€/kWh les 5 années suivantes.

Implantation

Implantation

De nombreux projets éoliens sont en cours d'étude dans la région Pays de la Loire et dans le département Vendéen. La préfecture de Vendée a édité par exemple en 2003 un document prenant en compte différents paramètres lors de l'analyse des zones d'implantation potentielles d'éoliennes terrestres.

Au cours de notre travail, il ne nous a pas parru nécessaire de dessiner par nous même des zones d'implantation sur le logiciel ArcGIS car ce document propose de nombreuses cartes et nous permet de choisir facilement une zone pour l'implantation du parc éolien dimensionné.

Les différents paramètres retenus dans l'élaboration de ce document sont :
- le potentiel éolien, présenté dans la partie évaluation de la ressource (Evaluation du potentiel éolien terrestre)
- les zones urbaines
- les servitudes publiques
- le patrimoine
- les zones protégées

 

1. La couverture du sol

La principale contrainte dans l'implantation d'un parc éolien est la couverture du sol. En effet, en plus de ne pas être implantables en zones urbaines, les éoliennes doivent se situer à une distance minimale de 500 m des zones habitables pour ne pas causer de nuisances sonores, magnétiques et aussi visuelles aux populations. Cette contrainte est présentée sur la Figure 1.

Figure 1 : Carte des zones urbaines en Vendée
(Préfecture de la Vendée, 2003)

2. Les servitudes publiques et militaires

Les servitudes d'utilité publiques sont régies par le Code de l'Urbanisme et interdisent tout bonnement toute installations. Ces zones correspondent aux réseaux routiers, ferroviaire, aérien, électrique et des télécommunications. A cela s'ajoute des servitudes militaires qui n'autorisent pas le dépassement de 90 m de hauteur les éoliennes dans certaines zones. Cette contrainte est présentée en Figure 2.

Figure 2 : Carte des servitudes d'utilité publique et militaire en Vendée
(Préfecture de la Vendée, 2003)

3. Les zones touristiques

De la même manière que pour les zones habitables, une distance minimale de 500 m est à respecter entre les zones d'intérêts touristiques (sites classés, monuments historiques, ...) et les éoliennes. Cette contrainte est représentée en Figure 3.

Figure 3 : Carte des zones de protection du patrimoine en Vendée
(Préfecture de la Vendée, 2003)

4. Les zones protégées

Enfin, la dernière contrainte est les zones de protection représentées par les ZNIEFF, les zones Natura 2000 et les ZICO. Cette dernière carte est représentée en Figure 3.

Figure 4 : Carte des zones protégées en Vendée
(Préfecture de la Vendée, 2003)

5. Bilan

Les différents critères cités précédemment sont synthétisés dans le Tableau 1  et sont recoupés avec ceux du potentiel éolien pour déterminer des zones potentielles d'implantation d'éoliennes. Ainsi, les zones 1 en vert clair correspondent à un potentiel éolien favorable à très favorable pour des contraintes modérées à moyennes. La zone entourée en bleu sur la Figure 5, correspond à une zone 1 et est proche de notre site d'implantation d'usine de dessalement. Bien que cette étude fut faite il y a 10 ans environ et que certaines contraintes réglementaires ont du évoluer, nous retiendrons cette zone.

Tableau 1 : Synthèse des contraintes réglementaires et du potentiel éolien
(Préfecture de Vendée, 2003)

. La carte résultante ci contre indique les zones potentielles d'implantation d'éoliennes (Figure 5).

Figure 5 : Carte des potentialités pour l'installation d'éoliennes en Vendée
(Préfecture de Vendée, 2003)

Les éoliennes sont représentées par des points rouges sur la Figure 5 et ont été implantées sachant qu'une distance de 1 km au maximum est nécessaire entre chacune d'elles pour éviter des turbulences et donc une baisse de la production énergétique,

Aspect économique

Aspect économique

Afin d'évaluer l'aspect économique de la mise en place d'un parc éolien en Vendée nous prendrons en compte :

- le coût d'investissement, (construction et entretien)

- la rentabilité économique (économie et prix de revente de l'énergie produite)

De plus, de la même manière que pour les autres énergies, nous ne prennons pas en compte les taxes professionnelles et foncières faute de données.

1. Coûts d'investissement

L'implantation d'un parc éolien implique d'une part son installation et d'autre part le raccordement au réseau électrique ainsi que la construction de chemins d'accès pour son entretien.

Le coût moyen de l'éolienne V126 se situe autour de 1 000 000 €/MW (Vestas, 2013). Le parc dimensionné ayant une puissance de 27 MW, le coût d'investissement s'élève donc à 27 000 000 €.

L'éolienne a elle seule représente 75 à 80% du coût total d'un projet. Sur ces 27 millions, 20,25 sont donc alloués à l'éolienne. Les 6,75 millions restant sont alloués à l'aménagement du site, à la mise en place d'accès routiers, au poste de livraison et au raccordement électrique.

Par ailleurs, on compte 12 €/MWh pour la maintenance des installations. La production énergétique du parc éolien s'élevant à 81,00 GWh/an, on parvient alors au montant de 972 000 € d'entretien par an, soit 14 580 000 € sur une période de quinze ans. Cette période est choisie en raison de la durée des contrats de rachat de l'électricité

Le coût total d'investissement s'établit alors à 41 580 000 €.

2. Recettes

Les contrats d'achats de l'électricité provenant d'éoliennes terrestres sont signés pour 15 ans. Comme signalé dans la partie aspect réglementation, un premier tarif  s'applique sur les dix premières années, le tarif est ensuite variable sur les cinq suivantes.

  • Scénario 1 : Utilisation de l'énergie produite et vente du surplus

     - Economie d'énergie

Le premier scénario envisagé est que l'énergie éolienne produite est directement utilisée par l'usine de dessalement. Dans ce cas, l'entreprise n'aura pas à acheter l'électricité à un fournisseur tel qu'EDF et économisera donc 8,09 c€/kWh, tarif d'achat moyen de l'électricité en France pour les industries en 2012 (a) (Eurostat, 2013).

En considérant un taux d'inflation de 2% chaque années, on obtient un coût de l'énergie présenté dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Prix du kWh en prenant en compte un taux d'inflation de 2%

Année 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027
a : Prix du kWH (c) 8,25 8,42 8,59 8,76 8,93 9,11 9,29 9,48 9,67 9,86 10,06 10,26 10,47 10,67 10,89

Sachant que la consommation énergétique annuelle est C = 74,872 GWh/an et en considérant le contrat d'achat de l'électricité de t = 15 ans, l'économie totale faite grâce à l'exploitation d'un parc éolien en Vendée est de 106 843 708 €.

$ E=C*\sum_{i=2013}^{2027}{(a_{i})}~$

A.N. : $ E=106~843~708~€ $

     - Vente du surplus

De plus, la production réelle (p') du parc éolien est de 81,00 GWh/an. Un surplus énergétique (S) est donc produit et revendable :

$ S=p'-C $

A.N. : $ S=6,128~GWh $

Sachant que le prix d'achat de l'énergie sur les 10 premières années (A1) est estimé actuellement en France à 8,2 c€/kWh puis sur les 5 autres années (A2) à 2,8 c€/kWh (Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, 2013), le bénéfice lié à la vente du surplus sur une durée de contrat de 15 ans (B15) est de :

$ B_{15}=S*(A_1*10+A_2*5) $

A.N. : $ B_{15}=5~882~880€ $

La vente du surplus énergétique rapporterait 5 882 880 € sur toute la durée de l'exploitation du parc.

     - Bénéfice total

Le bénéfice total s'estime alors à 112 726 588 € :

  • Scénario 2 : Vente totale de l'énergie produite

Avec un prix d'achat de l'énergie estimé à 8,2 c€/kWh les 10 premières années (A1) puis à 2,8 c€/kWh les 5 années suivantes (A2), une production annuelle réelle p' = 81,00 GWh et une durée d'exploitation du parc de 15 ans on obtient ainsi une recette totale (R) de :

$ R_{15}=p'(A_1*10+A_2*5) $

A.N. : $ R_{15}=77~760~000€ $

La recette totale s'élève ainsi à 77 760 000 €.

  • Bilan

Le scénario 1 est le scénario le plus rentable pour l'exploitation d'un parc éolien avec une recette de 112 726 588 €.

Nous retiendrons ce scénario pour le calcul du seuil de rentabilité.

3. Seuils de rentabilité

Deux fonctions sont posées :

  • F1(t) : représente le coût d'exploitation du parc éolien au cours du temps. Elle vaut :

$ F_{1}(t)= 27+0,972.t $

  • F2(t): représente le bénéfice annuel lié à la revente de l'énergie produite :

$ F_{2}(t)=(\sum_{i=1}^t{(6,057145*1,02^t)})+0,502496.t $ pour $ t\in[0;10] $

$ F_{2}(t)=(\sum_{i=1}^t{(6,057145*1,02^t)})+0,502496*10+0,171584(t-10) $ pour $ t\in[0;10] $
$ \Leftrightarrow~F_{2}(t)=(\sum_{i=1}^t{(6,057145*1,02^t)})+0,171584.t+3,30912 $ pour $ t\in]10;15] $

Le graphique suivant (Figure 1), permet de déterminer le nombre d'années à partir duquel le parc éolien devient rentable.

Figure 1 : Calcul du seuil de rentabilité du parc éolien
(J. Le Ster, A.Marty, 2013)

En posant F1(t)=F2(t), on trouve un seuil de rentabilté d'environ 4.5 ans.

 

Impacts environnementaux et sociétaux

Impacts environnementaux et sociétaux

1. Impacts environnementaux

L'implantation d'une ferme éolienne terrestre n'est pas sans effet sur l'environnement. Il existe un certains nombre d'interactions entre les éoliennes et leur zone d'implantation. Les paragraphes suivants établissent l'inventaire des effets à prendre en compte dans le cadre de l'installation d'éoliennes.

  • Les risques pour la faune locale

L'implantation d'éoliennes entraîne l'apparition de risques pour l'avifaune, notamment si le parc éolien est situé sur une voie migratoire. La figure suivante présente les zones pour lesquelles l'incidence des éoliennes serait la plus forte.

Figure 1 : Zones d'incidence potentielle des éoliennes sur l'avifaune.
(Schéma Régional Eolien Terrestre des Pays de Loire, 2013)

  • Le bruit

Si l'usine de dessalement venait à implanter un champ éolien, la puissance des éoliennes à implanter étant de 3 MW, les espaces environnants seraient exposés à des intensités sonores de l'ordre de 100 dB. L'émission d'un tel bruit peut perturber la faune environnante.

De plus, ceci implique certaines conditions sur la zone d'implantation de ces éoliennes : celles-ci ne doivent par exemple pas se trouver à proximité de zones résidentielles.

2. Impacts sociétaux

Les éoliennes terrestres sont souvent sujets à controverse auprès des riverains pour deux principales raisons :

  • La consommation d'espace

Implanter un parc éolien au sein d'une zone aussi fragile et touristique que le littoral vendéen n'est pas chose facile. La consommation d'espace requise est forte et les zones disponibles se font rares.

  • Les impacts visuels

Du fait de leur taille élevée supérieure à 100 m, les éoliennes sont visibles de loin et dégradent le paysage aux yeux de nombreux riverains. Cependant, les avis restent partagés concernant cette aspect.

 

 

Les Eoliennes Offshore

Les Eoliennes Offshores

1. Présentation générale de la technologie

Le principe de fonctionnement des éoliennes offshores (Figure 1) est similaire à celui des éoliennes terrestres. La production énergétique éolienne résulte de l'énergie cinétique du vent. Ces éoliennes sont situées généralement à une dizaine de kilomètres des côtes ont l'avantage de susciter moins de controverses que ses équivalentes terrestres (peu de contraintes de superficie, paysagère et sonore). De plus la vitesse du vent est plus importante et plus constante que sur le continent : la production électrique est donc plus importante.

Figure 1 : Parc d'éoliennes offshores au Danemark
(Windenergie, n.d.)

Cependant, leur prix est plus important du fait de la complexité de leur installation en mer. La Figure 2 présente les trois différents modes d'ancrage de ces éoliennes : monopieu, tripode et béton gravitaire.

Figure 2 : Différents types d'ancrage des éoliennes offshores
(eolienoffshore.com, n.d.)

De plus, ces éoliennes doivent être conçues pour résister à la corrosion et à la force des courants. L'installation du réseau de raccordement est aussi une contrainte majeure : des câbles électriques sous marins d'une dizaine de kilomètres doivent être installés.

En ce qui concerne la disposition des éoliennes, on retrouve généralement deux cas de figures : en arc de cercle (par soucis esthétique ) ou en quadrillage. (Figure 3) La disposition est importante d'un point de vue esthétique (afin d'éviter d'observer un "barrage" d'éoliennes depuis la côte) mais aussi énergétique (des éoliennes trop rapprochées entraînent des phénomènes de turbulence et diminuent leur rendement). 

Figure 3 : Disposition de parcs éoliens offshores en arc de cercle et en quadrillage
(Ecodids et Energeek, 2011)

2. Plan du dimensionnement

Le dimensionnement d'un parc éolien en Vendée est présenté de la façon suivante :

1. Dimensionnement global

2. Aspect réglementaire

3. Implantation

4. Aspect économique

5. Impacts environnementaux et sociétaux

Dimensionnement global

Dimensionnement global

1. Calcul de la production énergétique

Le parc éolien est ici dimensionné afin de couvrir la consommation annuelle de l'usine de dessalement. Sa production doit donc atteindre C = 74,872 GWh/an. Similairement aux calculs réalisés pour les éoliennes terrestres, C est divisé par le nombre d'heures de fonctionnement des éoliennes, puis par la puissance annuelle moyenne réelle de l'éolienne. Cette puissance moyenne (P) a été évaluée à 3 MW lors de l'évaluation des ressources.

$ n=\frac{C}{6000.P} $

A.N. : $ n= 4,15 $

5 éoliennes seraient donc requises pour une puissance totale nominale et réelle de 15 MW pour couvrir les besoins énergétiques de l'usine. Cela correspond à une production énergétique réelle p de :

$ p=6000.P $

A.N. : $ p= 90,00~GWh $

On obtient une production énergétique de 90,00 GWh/an

2. Calcul de l'espace requis

L'espacement entre éoliennes demeure le même le celui de éoliennes terrestres. Une distance de 500 mètres est fixée entre chacune d'elles.

Le calcul de l'espace requis conduit donc à une longueur de 2,5 km

Aspect réglementaire

Aspect réglementaire

 

1. Règlement sur l'implantation d'un parc éolien offshore

D'après un décret du 14 Janvier 2012, les installations marines ne nécessitent pas de permis de construire en raison de leur implantation en mer. Ceci concerne également les dispositifs de raccordement aux réseaux publics d'électricité.

L'implantation d'un parc éolien offshore suit une démarche particulière. Suite à une demande de concession du domaine public maritime, une demande d'autorisation au titre de la loi sur l'eau est réalisée. S'en suit l'étude d'impacts requise pour les éoliennes placées en mer. Enfin une enquête publique est réalisée auprès de la population (WPD, 2013).

Le projet doit par ailleurs prendre en compte certaines obligations concernant l'environnement des installations. Parmi celles-ci, on trouve :

  • Les servitudes maritimes (navigation et balisage)

La construction du site doit prendre en compte les zones réglementée, ou interdites comme les périmètres de sécurité autour d'usines ou de zones militaires, les zones de dépôt de dragage, les zones d'attente, de dégagement de navires, d'aquaculture ou de pêche.

Les zones présentant déjà des câbles sous-marins, d'écoute ou des gazoducs sont également soumises à des réglementations.

Les éoliennes ne doivent pas gêner l'usage de radars dans les zones portuaires, ainsi que les zones de manoeuvre des navires. Si beaucoup de permis de construire pour des parcs éoliens sont refusés pour protection de la faune ou du patrimoine, une part de ces refus est liée aux perturbations causées sur les radars (Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, 2010).

Chaque éolienne est soumis à un balisage précis. Elles doivent comporter des balises lumineuses et un marquage jaune à leur base jusqu'à 15 m au-dessus du niveau maximal des mers.

  • Les servitudes aéronautiques (dégagement, balisage)

Dans le cadre des servitudes aéronautiques, on retrouve des impératifs de balisage et de restriction de zone. Les éoliennes offshore dont la hauteur est supérieure à 50 m sont soumises à ces servitudes, elles ne doivent pas créer d'obstacle ou de danger à la circulation aérienne. Dans les zones où un survol à basse altitude est parfois nécessaire (secours en mer), un balisage diurne et nocturne est requis.

  • Les servitudes radioélectriques

L'installation d'un parc éolien offshore ne doit pas être à l'origine de perturbations radioélectriques, l'installation est alors soumise aux prescriptions réglementaires (GTE 1094) et aux dispositions de l'article L112-12 de Code de la construction et de l'habitation. L'objectif est de ne pas produire d'interférences néfastes pour le bon fonctionnement d'autres appareils électriques placés au voisinage du parc éolien.

  • Les servitudes militaires (champs de tir, aéronefs, postes électro-sémaphoriques, amers, feux et phares)

Ces servitudes concernent principalement les champs de tirs, les survols de la zone, les phares et feux de signalisation ou encore les postes de défense des côtes. Si la zone choisie pour implanter le parc éolien recoupe une zone utilisée par l'armée, le projet devra être déplacé.

Si ces servitudes ne sont pas toujours strictement liées à l'armée, notamment celles concernant les feux et phares de signalisation, elles nécessitent la consultation des autorités militaires.

 

2. Règlement sur les tarifs d'achat de l'énergie produite

La tarification des éoliennes offshores et soumise tout comme les éoliennes terrestres à l'Arrêté du 17 novembre 2008 "fixant les conditions d’achat de l’électricité produite par les installations utilisant l’énergie mécanique du vent".

Cette arrêté donne sur un contrat de 20 ans un tarif unique de rachat pendant 10 ans de 13 c€/kWh puis de 3 à 13 c€/kWh les 10 années suivantes selon la durée annuelle de fonctionnement de l'installation. (Tableau 1)

Tableau 1 : Conditions de rachat de l'énergie éolienne offshore
(Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, 2013)

Durée annuelle de fonctionnement T pour les 10 premières années T pour les 10 années suivantes
2 800 heures et moins 13 c€/kWh 13 c€/kWh
Entre 2 800 et 3 200 heures 13 c€/kWh Interpolation linéaire
3 200 heures 13 c€/kWh 9 c€/kWh
Entre 3 200 et 3 900 heures 13 c€/kWh Interpolation linéaire
3 900 heures et plus 13 c€/kWh 3 c€/kWh

Concernant l'installation de notre projet, le tarif de rachat sera de 13 c€/kWh les 10 premières années du contrat puis de 3c€/kWh les 10 années suivantes.

Implantation

Implantation

 

Similairement aux pelamis, l'implantation d'un parc éolien en milieu maritime doit prendre en compte certaines contraintes:

- la bathymétrie

- les espaces protégés

- les couloirs maritimes

- les zones d'activité aquacoles.

1. Bathymétrie

Les éoliennes offshore ne peuvent pas être implantées sur des zones de profondeur excédant 50 m de profondeur. Si des projets d'éoliennes flottantes sont en voie de développement, nous retenons ici les éoliennes conventionnelles, possédant des fondations. Etant donné les faibles pente le long du littoral vendéen (Figure 1), il est possible d'implanter un parc éolien entre 15 et 20 km des côtes.

Figure 1 : Carte bathymétrique des côtes vendéennes
(SHOM, 2013)

2. Espaces protégés

La région littorale comporte un ensemble d'espaces protégés comme les zones Natura 2000 ou les ZNIEFF. Les éoliennes ne seront pas implantés dans ces zones qui doivent être préservées.

La carte suivante (Figure 2) représente l'ensemble des espaces protégés au large de la Vendée, ainsi que la zone où pourraient être implantées les éoliennes.

Figure 2 : Carte des zones protégées sur le littoral vendéen.
(J. Le Ster, A. Marty, 2013)

 

3. Voies navigables et zones de pêche

3.1. Couloirs maritimes

Pour des raisons pratiques et de sécurité, l'implantation des éoliennes ne doit pas interférer avec les diverses voies navigables. La carte suivante (Figure 3) présente les routes commerciales suivies par les navires ainsi que les trajets de navettes touristiques (données fournies par la Préfecture Maritime de l'Atlantique).

Figure 3 : Routes maritimes majeures au large de la Vendée
(J. Le Ster, A. Marty, 2013)

Ces routes maritimes ne recoupent donc pas la zone potentielle où sont implantables les éoliennes. Le risque de collision et les manoeuvres de détournement seront réduits.

 

3.2. Aquaculture

Afin d'éviter d'éventuels conflits d'usage de l'espace, les éoliennes ne doivent pas être implantés sur des espaces déjà utilisés à des fins économiques comme les parcs ostréicoles, ou les zones de conchyliculture.

La carte suivante (Figure 4) regroupe l'ensemble de ces zones. Les zones d'aquaculture, les parcs ostréicoles, ou zones conchylicoles sont présentes à proximité immédiate des côtes. Ces espaces ne sont donc pas problématiques pour l'implantation d'éoliennes qui s'effectue au-delà de ces zones.

 

Figure 4 : Zones d'exploitation des ressources maritimes le long des côtes vendéennes
(IGN, 2013)

4. Bilan

A partir de ce premier bilan on constate que l'implantation d'éoliennes ne comporte pas de contraintes majeures liées aux activités ou aux déplacements maritimes, si ce n'est la bathymétrie qui impose une profondeur de 50 m maximum. Ainsi, la zone retenue est celle encadrée en rouge dans la Figure 4.

Les résultats précédents ont pu être recroisés avec ceux obtenus pour l'appel d'offre lancé par le Ministère de l'écologie du développement durable, du transport et des logements en 2010 pour l'implantation d'un parc éolien au large de la Vendée (Figure 5). Le bilan présenté vient confirmer le choix de la zone.

Figure 5 : Zone potentielle retenue pour l'implantation d'éoliennes offshore
(Ministère de l'écologie du développement durable, du transport et des logements, 2010)

 

Aspect économique

Aspect économique

1. Coûts d'investissement

Du fait de son implantation en mer, les coût d'investissement, de raccordement au réseau électrique et d'entretien d'un parc éolien offshore sont plus élevés que pour un parc terrestre. Ils sont en général deux à trois fois plus élevées que pour un parc éolien terrestre. L'installation de câbles sous-marins, l'éloignement pour l'entretien ou l'utilisation de navires sont des exemples de postes de dépenses supplémentaires.

Le coût  moyen de l'éolienne V112 est de 3 000 000 €/MW (Vestas, 2013). Pour le parc dimensionné à 15 MW, le coût d'investissement s'élève alors à 45 000 000 €.

Des charges d'entretien trois fois plus élevées conduisent à la valeur de 36 €/MWh, soit pour le parc traité, un coût d'entretien de 3 240 000 €/an. Ce montant représente la somme de 64 800 000 € pour une exploitation de vingt ans.

Le coût total de l'investissement atteint donc 109 800 000 €.

2. Recettes

Les contrats d'achat de l'électricité pour un parc éolien sont signés pour 20 ans.

Suivant le même schéma que les éoliennes terrestres, deux scénarii sont envisagés

  • Scénario 1 : Utilisation de l'énergie produite et vente du surplus

     - Economie d'énergie

Le premier scénario envisagé est que l'énergie éolienne produite est directement utilisée par l'usine de dessalement. Dans ce cas, l'entreprise n'aura pas à acheter l'électricité à un fournisseur tel qu'EDF et économisera donc 8,09 c€/kWh, tarif d'achat moyen de l'électricité en France pour les industries en 2012 (a) (Eurostat, 2013).

En considérant un taux d'inflation de 2% chaque années, on obtient un coût de l'énergie présenté dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Prix du kWh en prenant en compte un taux d'inflation de 2%

Année 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032
a : Prix du kWH (c) 8,25 8,42 8,59 8,76 8,93 9,11 9,29 9,48 9,67 9,86 10,06 10,26 10,47 10,67 10,89 11,11 11,33 11,55 11,79 12,02

Sachant que la consommation énergétique annuelle est C = 74,872 GWh/an et en considérant le contrat d'achat de l'électricité de t = 20 ans, l'économie totale faite grâce à l'exploitation d'un parc éolien en Vendée est de 150 116 146 €.

$ E=C*\sum_{i=2013}^{2032}{(a_{i})}~$

A.N. : $ E=150~116~146~€ $

 

     - Vente du surplus

De plus, la production réelle (p') du parc éolien est de 90,00 GWh/an. Un surplus énergétique (S) est donc produit et revendable :

$ S=p'-C $

A.N. : $ S=15,128~GWh $

Sachant que le prix d'achat (A1) de l'énergie sur les 10 premières années  est estimé actuellement en France à 13,0 c€/kWh puis sur les 10 années suivantes (A2) à 3,0 c€/kWh (Ministère de l'écologie, du développement durable  de l'énergie, 2013), le bénéfice lié à la vente du surplus sur une durée de contrat de 20 ans (B20) est de :

$ B_{20}=S*(A_1*10+A_2*10) $

A.N. : $ B_{20}=24~204~800€ $

La vente du surplus énergétique rapporterait 24 204 800 € sur toute la durée de l'exploitation du parc.

     - Bénéfice total

Le bénéfice total s'estime alors à 174 320 946 € :

  • Scénario 2 : Vente totale de l'énergie produite

Avec un prix d'achat de l'énergie estimé à 13 c€/kWh les 10 premières années (A1) puis à 3 c€/kWh les 10 années suivantes (A2), une production annuelle réelle p' = 90,00 GWh et une durée d'exploitation du parc de 20 ans on obtient ainsi une recette totale (R) de :

$ R_{20}=p'(A_1*10+A_2*10) $

A.N. : $ R_{20}=120~960~000~€ $

La recette totale s'élève ainsi à 144 000 000 €.

  • Bilan

Le scénario 1 est le scénario le plus rentable pour l'exploitation d'un parc éolien offshore avec une recette de 174 320 946 €.

Nous retiendrons ce scénario pour le calcul du seuil de rentabilité.

3. Seuils de rentabilité

Deux fonctions sont posées :

  • F1(t) : représente le coût d'exploitation du parc éolien au cours du temps. Elle vaut :

$ F_{1}(t)= 45+3,24.t $

  • F2(t): représente le bénéfice annuel lié à la revente de l'énergie produite :

$ F_{2}(t)=(\sum_{i=1}^t{(6,057145*1,02^t)})+1,966640.t $ pour $ t\in[0;10] $

$ F_{2}(t)=(\sum_{i=1}^t{(6,057145*1,02^t)})+1,966640*10+0,453840.(t-10) $ pour $ t\in[0;10] $
$ \Leftrightarrow~F_{2}(t)=(\sum_{i=1}^t{(6,057145*1,02^t)})+0,453840.t+15,128 $ pour $ t\in]10;20] $

Le graphique suivant (Figure 1), permet de déterminer le nombre d'années à partir duquel le parc éolien devient rentable.

Figure 1 : Calcul du seuil de rentabilité du parc éolien
(J. Le Ster, A.Marty, 2013)

En posant F1(t)=F2(t), on trouve un seuil de rentabilté d'environ 12 ans.

Impacts environnementaux et sociétaux

Impacts environnementaux et sociétaux

1. Impacts environnementaux

Tout comme pour l'implantation des hydroliennes ou d'une ferme de pelamis, l'implantation d'éoliennes en milieu maritime n'est pas sans conséquences sur l'environnement. Dans le cadre de notre projet, les éléments suivants interviennent :

  • Le remaniement des fonds et la mise en suspension de matériaux

Qu'il s'agisse d'éoliennes flottantes, ou implantées dans le substrat, les travaux d'implantation des éoliennes sont susceptibles de déplacer des sédiments et de perturber le milieu de vie d'organismes benthiques ou de poissons.

Lorsque les sédiments sont remis en suspension, il peut en résulter des destructions localisées de ces organismes par étouffement. Le rétablissement est cependant rapide.

L'ensouillage des câbles pour relier les installations au réseau est elle aussi une source de perturbation des fonds marins.

  • Bruits et vibrations

Pour les éoliennes offshore, les bruits aériens ne sont pas problématiques, cependant, les vibrations transmises depuis le rotor jusqu'au milieu aquatique sont sources de bruits se propageant dans l'eau.

On estime que les bruits peuvent être à l'origine de modifications comportementales chez les organismes marins (ADEME, 2012).

  • Electromagnétisme

Comme toute installation marine, c'est le câble de transport de l'électricité qui est la principale source de champ magnétique. Du fait de la production d'un courant continu, l'extension du champ magnétique est réduite.

  • Contamination

Les phases de construction ou d'entretien des parcs éoliens peuvent être à l'origine de la libération de composés polluants dans l'océan. Les peintures anti-corrosion font partie de ces composés mais les quantités libérées sont négligeables.

  • Impact sur la faune

Les oiseaux sont souvent décrits comme les plus sensibles à la présence d'éoliennes. Si le parc se situe sur un espace fréquenté par les oiseaux, ces derniers peuvent être frappés par les pales.

Concernant la population piscicole, il est possible d'implanter des récifs artificiels créant des refuges pour certaines espèces marines.

2. Impacts sociétaux

  • Impact visuel sur le paysage

Les éoliennes sont certainement les installations génératrice d'énergie renouvelable les plus visibles. Les critères de visibilité sont les mêmes que ceux décrits pour les pelamis (éclairage, orientation, contraste avec l'horizon, distance des côtes, hauteur)

Les éoliennes offshore étant généralement situées au large, elles sont mieux acceptées que les éoliennes terrestres par la population (ADEME, 2012).

Par ailleurs, la Vendée acueille chaque année de nombreux touristes. L'implantation d'un parc éolien pourrait avoir quelques effets sur l'économie locale et le taux de fréquentation. Des études ont déjà été menées auprès de touristes français vis à vis de l'acceptation des parcs éoliens le long des côtes méditerranéennes. (Vanja Westerberga, Jette Bredahl Jacobsenb, Robert Lifrana, 2011)

Cette étude met d'abord en avant les disparités d'opinion selon les personnes interrogées. Mais il en ressort qu'une implantation à 12 km des côtes est préférable pour l'industrie touristique (l'incidence sur le tourisme tend vers zéro entre 8 et 12 km).

  • Impact sur les activité humaines

L'implantation des éoliennes crée une zone d'exclusion pour les navires de pêches. Ces derniers doivent par ailleurs proscrire la pêche au chalut lorsqu'ils passent au-dessus de zones où sont installés les câbles électriques au risque de les endommager.

Le parc éolien crée alors un conflit d'usage de la zone maritime. L'accès à la ressource peut être affecté.

Les activités conchylicoles quant à elles sont situées en bordure des côtes peuvent être affectée par le tracé des câbles,

 

 

 

 

 

Bilan

Bilan

Le récapitulatif des dimensionnements des différentes énergies renouvelables est présenté dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Bilan des dimensionnements d'énergies renouvelables

Energie Panneaux photovoltaïques Pelamis Eoliennes terrestres Eoliennes offshores
Investissement 148 800 000 € 62 130 000 € 41 580 000 € 109 800 000 €
Seuil de rentabilité 8 ans 9 ans 5 ans 12 ans
Bénéfice sur la durée du contrat 78 900 000 € 72 630 000 € 71 146 588 € 40 316 145 €
Impacts environnementaux limités moyens moyens moyens
Impacts sociétaux moyens moyens importants moyens

La carte suivante (Figure 1) résume les zones retenues pour l'implantation éventuelle de centrales à énergie renouvelables. La zone offshore peut accueillir les pelamis ou les éoliennes offshores.

Figure 1 : Carte récapitulative des zones d'implantation d'énergies renouvelables.
(J. Le Ster, A. Marty, 2013)

 

Mise en place des scénarii

Mise en place des scénarii

Cette dernière partie présente différents scénarii de mise en place d'énergies basés sur le dimensionnement fait précédemment (Dimensionnement d'énergies renouvelables).

Afin de pouvoir comparer chaque scénario, le choix a été fait de choisir une durée d'exploitation de 15 ans. De plus pour établir les différents scénarii nous avons décidé de nous fixer quelques contraintes :

- chaque scénario de couplage prend en compte l'installation de panneaux photovoltaïques sur les toits de l'usine (estimé à 1 ha)

- la taille maximale de la centrale solaire en champs est fixé à 15 ha : il apparaît difficile de remplacer de plus grandes surfaces agricoles par des champs de panneaux.

- la taille maximale de la ferme de pelamis est fixé à 25 unités car peu de projets ont vu le jour avec plus d'une vingtaine de pelamis en Europe.

- un scénario ne peut coupler énergie offshore et pelamis : il nous apparaît difficile de "surcharger" le paysage marin au large des côtes vendéennes avec deux technologies différentes

- un parc éolien offshore doit comporter au minimum 2 éoliennes pour que le projet soit judicieux

Ainsi, 6 scénarii se dégagent :

 

 

 

 

 

 

Enfin, une dernière partie (Bilan) permet de comparer les différents scénarii et de sélectionner le plus rentable afin de réduire les impacts environnementaux de l'usine de dessalement en Vendée. De plus, ces scénarii sont comparés à l'installation du parc éolien terrestre dimensionné dans la partie précédente (Dimensionnement d'éoliennes terrestres) et à l'installation d'un parc éolien offshore (Dimensionnement d'un parc éolien offshore).

 

Scénario 1

Scénario 1

Ce scénario utilise la technologie solaire, éolienne et houlomotrice. Pour subvenir aux besoins de l'usine, 1 ha de panneaux solaires et 25 pelamis sont utilisés. Le complément énergétique nécessaire se fera par le biais d'éoliennes terrestres.

De la même manière que dans la partie précédente (Dimensionnement d'énergies renouvelables), le dimensionnement dans ce scénario se fait de la façon suivante :

 

Dimensionnement global 1

Dimensionnement global 1

1. Mise en place de panneaux photovoltaïques sur toits

1 ha de panneaux photovoltaïque de modèle Conergy PX305P sont utilisés sur les toits de l'usine.

La production annuelle moyenne pour 1 ha a été calculé dans la partie précédente (Dimensionnement global des panneaux photovoltaïques) et est de p1 = 1,907 GWh/an.

2. Mise en place d'une ferme de pelamis

Une ferme de 25 pelamis de la société Pelamis Wave Power est utilisée

La production annuelle moyenne pour 1 pelamis a été calculé dans la partie précédente (Dimensionnement global d'une ferme de pelamis) et est de 1,223479 GWh/an. Avec une ferme de 25 pelamis, la production annuelle moyenne sera de p2 = 30,586975 GWh/an.

Une telle ferme représente une surface de 187 ha.

2. Mise en place d'un parc éolien terrestre

La quantité d'énergie nécessaire restante pour couvrir tous les besoins énergétiques de l'usine C = 74,872 GWh/an est de :

$ p_3=C-p_2-p_1 $

A.N. : $ p_3=42,378025 GWh/an $

Afin de produire 42,378025 GWh/an, le parc éolien composé d'éoliennes Vestas 126 d'une puissance réelle de P = 1,8 MW, calculé dans la partie précédente (Dimensionnement global d'un parc éolien), doit se doter de :

$ n=\frac{p_3}{5000.P} $

A.N. : $ n= 4,71 $

Il faudrait donc un parc de 5 éoliennes d'un puissance réelle P' de 9 MW pour couvrir les besoins énergétiques restants. Ce parc aménerait alors une production énergétique de

$ p_3'=5000.P' $

A.N. : $ p_3'= 45,00~GWh $

De plus, dans l'optique d'une installation en ligne avec un espacement de 500 m à 1 km entre les éoliennes, ce parc aurait une longueur de 2,5 à 5 km.

 

Analyse économique 1

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