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Glossaire · Secteur de l’énergie & transition énergétique

Besoin en surfaces

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Le besoin en surfaces désigne la surface spatiale dont ont besoin les installations énergétiques, les réseaux, les stockages et les autres infrastructures. Dans le système électrique, cela concerne les éoliennes, les installations photovoltaïques sur toitures et au sol, la culture de plantes énergétiques, les lignes électriques, les postes de transformation, les sites de stockage, les électrolyseurs, les conduites de chaleur ou d'hydrogène et les surfaces d'exploitation associées. Il ne s'agit pas seulement de mètres carrés sur un plan. Cela inclut aussi les distances, les restrictions d'usage, la visibilité, les effets écologiques et la question de savoir quel autre usage reste possible sur la même surface.

Le besoin en surfaces se mesure le plus souvent en mètres carrés, en hectares ou en kilomètres carrés. Un hectare correspond à 10 000 mètres carrés, un kilomètre carré à 100 hectares. Pour les comparaisons, on utilise souvent la surface par puissance installée, par exemple en hectares par mégawatt, ou le rendement surfacique, c'est-à-dire la quantité d'énergie produite par hectare et par an, par exemple en mégawattheures par hectare. Ces deux indicateurs sont utiles, mais ne sont comparables que de façon limitée. Une installation de forte puissance peut fournir peu d'électricité si elle n'atteint que peu d'heures de pleine charge. Une autre installation peut occuper beaucoup de surface et permettre malgré tout l'agriculture, la biodiversité ou un double usage bâti. Pour l'évaluation, ce ne sont donc pas seulement la surface géométrique qui comptent, mais aussi le type d'utilisation et son effet sur le système énergétique.

Imperméabilisation, occupation et effet spatial

Le besoin en surfaces est souvent assimilé à la consommation de surfaces. C'est inexact. Dans les statistiques et la politique allemandes, la consommation de surfaces désigne la nouvelle emprise de surfaces d'habitat et de transport. Selon l'Office fédéral de l'environnement (Umweltbundesamt), elle s'élevait en moyenne à environ 50 hectares par jour sur les années 2021 à 2024. La stratégie allemande de développement durable vise à ramener cette progression à moins de 30 hectares par jour d'ici 2030. Le programme environnemental intégré du ministère fédéral de l'Environnement indique même 20 hectares par jour pour 2030. Les surfaces d'habitat et de transport comprennent aussi des parties non imperméabilisées, comme les jardins ou les espaces verts. La consommation de surfaces n'est donc pas identique à l'imperméabilisation.

Pour les installations énergétiques, trois catégories sont utiles. L'imperméabilisation signifie que le béton, l'asphalte, les fondations ou les bâtiments rendent le sol durablement imperméable à l'eau. L'occupation signifie qu'une surface est mobilisée par un usage, même si le sol reste ouvert. L'effet spatial comprend la visibilité, le paysage, le bruit, les ombres portées, les distances et les restrictions pour d'autres planifications. Qui mélange ces catégories aboutit facilement à de fausses ordres de grandeur.

Pour l'énergie éolienne, cette distinction est particulièrement importante. Ce sont surtout la fondation, l'aire de grutage et l'accès qui sont occupés durablement. Une estimation de l'institut Thünen indique, pour une éolienne moderne de 4 mégawatts, environ un tiers d'hectare pour l'emprise au sol et l'aire de grutage. L'influence spatiale va toutefois bien au-delà, car il faut tenir compte des distances par rapport aux habitations, à la protection de la nature, au trafic aérien, aux installations militaires, aux faisceaux hertziens, à la protection du paysage et à la planification communale. Qualifier l'ensemble de la zone de distance de surface consommée exagère l'atteinte. Ne compter que la fondation sous-estime le conflit spatial. Entre les installations, l'exploitation agricole se poursuit en règle générale.

Pour le photovoltaïque, le cas est différent. Les installations en toiture utilisent des surfaces déjà bâties et ne créent guère de concurrence supplémentaire pour les sols. Les installations au sol occupent le terrain, mais ne l'imperméabilisent en majorité pas. Sous et entre les modules peuvent exister des prairies, un pâturage extensif ou une valorisation écologique. Selon l'Office fédéral de l'environnement, le besoin spécifique a fortement diminué : environ 4 hectares par mégawatt en 2006, moins de 1 hectare par mégawatt en 2025. Les installations à finalité particulière exigent plus de surface par mégawatt, par exemple l'agrivoltaïsme ou les parcs solaires orientés vers la biodiversité. En contrepartie, la production agricole reste possible sur la surface ou celle-ci remplit des fonctions écologiques supplémentaires. La surface reste néanmoins mobilisée sur le plan de la planification. Toutes les surfaces ne conviennent pas sur les plans technique, économique ou de la protection de la nature.

La biomasse a un caractère différent. Ici, le besoin en surfaces résulte surtout de la culture des plantes énergétiques, non de l'installation elle-même. Selon les calculs propres de l'Office fédéral de l'environnement, les nouvelles installations photovoltaïques produisent par hectare et par an environ 40 fois plus d'électricité que la biomasse cultivée. Même en tenant compte des pertes de stockage du photovoltaïque, l'écart reste important. L'institut Thünen indique comme ordre de grandeur 10 à 60 mégawattheures par hectare pour la bioénergie et environ 1 000 mégawattheures par hectare pour le photovoltaïque au sol. S'y ajoute la concurrence directe avec la culture alimentaire et fourragère, la protection de la nature, la qualité des sols et le régime hydrique. Pour les résidus, le lisier ou les biodéchets, cette affirmation ne vaut que de façon limitée, car aucune surface de culture supplémentaire au même sens n'est nécessaire. Renouvelable ne signifie donc pas automatiquement économe en surfaces.

Pourquoi la surface est importante dans le système électrique

Avec la part croissante des énergies renouvelables, le système électrique devient spatialement plus visible. Les centrales à charbon, à gaz et nucléaires concentrent une grande puissance sur peu de sites. L'énergie éolienne et solaire utilise en revanche des flux d'énergie naturels répartis sur de vastes espaces. C'est techniquement maîtrisable, mais cela modifie la planification. L'électricité est plus souvent produite là où se rejoignent le vent, le soleil et les surfaces disponibles, et pas nécessairement là où se trouvent les grands centres de consommation.

Il en résulte un lien étroit avec l'extension du réseau. Si les bons sites éoliens se trouvent surtout dans une région et les grandes charges dans une autre, le réseau a besoin de lignes, de postes de transformation et de techniques de pilotage supplémentaires. Ces infrastructures exigent elles aussi de la surface. Les tracés occupent des corridors et les lignes aériennes marquent le paysage. Les câbles souterrains nécessitent des surfaces de chantier et des bandes de protection qui ne sont ensuite utilisables que de façon limitée, par exemple sans arbustes à racines profondes. Les postes de transformation et les stations de conversion sont des installations ponctuelles, mais visibles. Qui ne considère que les parcs éoliens et solaires laisse de côté une partie de l'infrastructure nécessaire.

Le besoin en surfaces est en outre lié à la sécurité d'approvisionnement. Le nombre de surfaces appropriées détermine à quelle vitesse et selon quelle répartition spatiale la capacité de production peut être développée. Si les surfaces deviennent rares, sont bloquées dans la planification ou ne sont désignées que lentement, la puissance nécessaire n'est pas créée. L'écart doit alors être comblé par d'autres centrales, des importations, des stockages ou un report de charge. La surface n'est donc pas une condition annexe de la transition énergétique, mais une condition préalable de la trajectoire de développement.

Les coûts en dépendent aussi. Une éolienne située sur un site très venté produit plus d'électricité que la même installation sur un site moins favorable. Si la planification ne dégage que peu de surfaces appropriées, il faut accepter des sites plus faibles, des raccordements au réseau plus longs ou des autorisations plus complexes. Pour l'énergie solaire, les prix des terrains, les points de raccordement au réseau, les modèles de bail et la participation communale influencent la rentabilité. Le besoin en surfaces contribue ainsi à décider où les installations sont construites, qui perçoit les recettes, quels coûts sont répartis par les redevances de réseau ou les mécanismes de soutien et où surviennent des conflits locaux.

Cadre juridique en Allemagne : objectifs de surfaces pour l'éolien terrestre

Pour l'éolien terrestre, le besoin en surfaces est fixé par la loi en Allemagne. La loi sur les besoins en surfaces pour l'énergie éolienne (Windenergieflächenbedarfsgesetz, WindBG) s'applique depuis le 1er février 2023, dernière modification en août 2025. Elle prescrit à chaque Land une part contraignante de son territoire à désigner pour l'énergie éolienne. Ces parts sont appelées valeurs de contribution surfacique (Flächenbeitragswerte). À l'échelle fédérale, elles représentent environ 1,4 % du territoire fédéral d'ici fin 2027 et environ 2 % d'ici fin 2032. Les valeurs découlent des objectifs de développement de la loi sur les énergies renouvelables (EEG). Pour les Länder à territoire étendu, les objectifs pour 2032 se situent entre 1,8 et 2,2 %, pour les villes-États de Berlin, Brême et Hambourg à 0,5 %. Les Länder peuvent procéder eux-mêmes à la désignation ou transmettre de manière contraignante des objectifs partiels à des régions ou à des communes. Ils peuvent aussi fixer des valeurs plus élevées ou des dates butoirs plus précoces.

La loi montre bien avec quelle précision il faut distinguer entre surface d'installation et surface de planification. Sont comptabilisées les zones d'énergie éolienne désignées, c'est-à-dire surtout les zones prioritaires, les zones de construction spéciales et les zones spéciales. Les zones d'aptitude et les zones de réserve ne comptent que pour l'objectif 2027 et seulement si le plan d'aménagement du territoire est devenu effectif au plus tard le 1er février 2024. Lorsque le rotor doit se trouver entièrement à l'intérieur de la surface désignée, la zone n'est comptabilisée que proportionnellement. Pour cela, une bande forfaitaire de 75 mètres est déduite du bord de la zone, correspondant au rayon du rotor d'une installation standard diminué du rayon du pied de mât. Les plans devenus effectifs après le 1er février 2023 et contenant des limitations de hauteur ne comptent pas. Lorsqu'un Land atteint ses valeurs de contribution surfacique, les éoliennes situées en dehors des zones d'énergie éolienne ne sont plus appréciées en droit de la construction que comme autres projets en zone extérieure au sens de l'article 35, alinéa 2, du code de la construction (Baugesetzbuch). Le développement est ainsi orienté vers les zones désignées.

Dans les zones d'énergie éolienne désignées et dans les zones d'accélération inspirées de la directive européenne sur les énergies renouvelables, la WindBG prévoit, à certaines conditions, des procédures d'autorisation simplifiées. Cela comprend notamment la suppression de certains examens relatifs à l'environnement et à la protection des espèces lorsqu'une évaluation environnementale a déjà eu lieu lors de la désignation. À leur place interviennent des mesures d'atténuation ou des paiements compensatoires. Les zones bénéficiant d'un statut de protection renforcé, comme les sites Natura 2000, les réserves naturelles et les parcs nationaux, sont largement exclues de ces allègements. La désignation des surfaces déplace ainsi en partie les examens de l'installation individuelle vers le niveau de la planification.

Raccourcis typiques dans le débat

  • La surface comme simple perte : cette vision convient mieux aux surfaces commerciales ou de transport imperméabilisées qu'à de nombreuses installations énergétiques. Une installation photovoltaïque au sol peut être écologiquement moins bonne qu'une prairie riche en espèces, mais meilleure qu'un champ cultivé intensivement avec forte fertilisation et recours aux pesticides. Une éolienne peut marquer fortement le paysage, bien que l'agriculture se poursuive autour de l'installation. L'évaluation dépend de l'état initial, du mode de construction, de l'exploitation, des mesures compensatoires et de l'entretien à long terme.

  • Comparaisons de surfaces purement arithmétiques : lorsque l'ensemble de la production électrique d'un pays est représenté comme une surface solaire théorique, on obtient un chiffre abstrait. Il ne montre ni le raccordement au réseau, ni le besoin de stockage, ni les saisons, ni les rapports de propriété, ni les zones protégées, ni l'acceptation. De tels calculs éclairent des ordres de grandeur, mais ne remplacent pas une planification spatiale. À l'inverse, les affirmations générales sur des quantités de surfaces insupportables sont peu fiables lorsqu'elles ne tiennent pas compte des toitures, des friches reconverties, des ombrières de parking, de l'agrivoltaïsme ou du repowering. Lors du repowering, des installations moins nombreuses mais plus puissantes remplacent d'anciennes installations sur le même site.

  • Une valeur moyenne pour toutes les énergies renouvelables : l'énergie éolienne, le photovoltaïque et la biomasse diffèrent fortement par le rendement énergétique, l'effet spatial et la concurrence d'usage. Pour la même quantité d'électricité, la biomasse cultivée exige un multiple de la surface de l'éolien ou du solaire. Malgré de grands espaces de distance, l'énergie éolienne occupe directement peu de sol. Le photovoltaïque sur bâtiments ne nécessite pratiquement aucune surface de sol supplémentaire.

  • Comparaison incomplète avec les énergies fossiles : les centrales à charbon et à gaz nécessitent peu de surface sur site par unité de puissance. Les effets spatiaux se situent toutefois aussi dans les mines à ciel ouvert, les zones d'extraction, les ports, les pipelines, les gisements et les surfaces de déblais. Selon l'Office fédéral de l'environnement, rien que pour l'extraction de lignite, environ 1,2 hectare était nouvellement excavé chaque jour en Allemagne en 2024. Pour les énergies importées, une partie de l'atteinte survient en dehors du pays. Un regard étroit sur le seul site de la centrale déplace donc la frontière du système.

Planification, compétences et acceptation

Les surfaces ne sont pas décidées sur une base uniquement technique. En Allemagne s'articulent l'aménagement du territoire, la planification des Länder et régionale, la planification urbaine communale, le droit de la protection de la nature et de la lutte contre les immissions, la planification du réseau et les objectifs de développement de la politique énergétique. Pour l'éolien terrestre, la WindBG fixe le cadre quantitatif. Le choix concret des zones relève des porteurs de planification des Länder, des régions ou des communes. Pour le photovoltaïque, le droit de la planification de la construction, les conditions de soutien de l'EEG, le raccordement au réseau, l'usage agricole et la position de la commune jouent un grand rôle. Les surfaces existant sur le plan arithmétique ne sont donc pas automatiquement disponibles.

La propriété et la création de valeur locale influencent l'acceptation. Une surface peut être appropriée sur le plan de la planification et rester contestée sur place lorsque les riverains ressentent les nuisances mais voient peu d'avantages. Les loyers de bail, la participation communale, l'énergie citoyenne, la taxe professionnelle, les modèles d'électricité locale ou la valorisation écologique ne résolvent pas les conflits, mais modifient la répartition des avantages et des charges. Le besoin en surfaces est donc aussi une question de gouvernance : qui décide des sites, qui supporte les conséquences spatiales, qui en profite et qui peut formuler des objections ?

Avec l'électrification de la chaleur, des transports et de l'industrie, ces questions gagnent en importance. Les pompes à chaleur, les véhicules électriques et les procédés industriels électriques augmentent la demande d'électricité, mais réduisent souvent le besoin en combustibles fossiles. L'infrastructure se déplace : moins de logistique de stations-service, de transports de combustibles et de stocks de fioul, mais davantage de lignes, de transformateurs, d'infrastructures de recharge, d'installations de production et de stockages. Un besoin accru en surfaces dans le secteur électrique peut donc aller de pair avec moins d'effets sur les surfaces et l'environnement ailleurs. La réussite de cette évolution dépend de la planification, du choix des sites et de l'intégration technique.

Le besoin en surfaces n'est donc pas une simple question de quantité. La notion exige de considérer ensemble la production d'énergie, le raccordement au réseau, la concurrence d'usage, la qualité écologique, les rapports de propriété et l'effet spatial. Employée avec précision, elle sépare l'imperméabilisation de l'occupation, la surface directe de l'installation des espaces de distance et de tracé, et les potentiels arithmétiques des sites réellement disponibles. Ce sont précisément ces distinctions qui la rendent indispensable pour évaluer la transition énergétique.

Sources

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Edited by eCMS on 11.11.2026 19:47

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