Repowering éolien et solaire : prolonger, optimiser, accélérer

Résumé 

Les parcs éoliens et solaires mis en service en France principalement entre 2000 et 2010, arrivent progressivement leur fin de vie opérationnelle sur la période 2020-2035. Cette échéance marque un tournant pour le secteur, qui doit désormais arbitrer entre deux options : le démantèlement des installations les plus anciennes, ou leur repowering, c’est-à-dire la modernisation partielle ou totale des infrastructures existantes. La France accuse un retard notable par rapport à ses voisins européens (Allemagne, Danemark, Espagne) plus avancés en matière de repowering. La loi d’accélération des ENR et la Stratégie Énergie-Climat viennent toutefois soutenir cette dynamique émergente, malgré des contraintes administratives et réglementaires encore persistantes. Les projets de repowering soulèvent ainsi de nouveaux besoins : cartographie des actifs, études technico-économiques, ingénierie réglementaire, concertation locale, ou encore optimisation du modèle financier. Autant de dimensions qui structurent désormais la réflexion autour du prolongement de la durée de vie des parcs et de leur adaptation aux standards technologiques actuels. 

La loi d’accélération des Énergies Renouvelables vise à développer rapidement les ENR en France en simplifiant les démarches, en soutenant les projets locaux et en fixant un objectif de 40 % d’ENR d’ici 2030, afin de réduire la dépendance aux énergies fossiles et favoriser la transition énergétique. 

La Stratégie Énergie Climat de la France définit les priorités pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050, en réduisant les émissions, en développant les énergies renouvelables et en améliorant l’efficacité énergétique, afin de lutter contre le changement climatique par une transition juste et durable. 

 

1. Introduction : Face au vieillissement des ENR, quelle stratégie pour la France ? 

Après plus de vingt ans de développement, les énergies renouvelables se sont durablement implantées dans l’Hexagone : parcs éoliens et solaires, désormais présents dans toutes les régions, sont devenus des éléments familiers du paysage français. Mis en service pour beaucoup entre 2000 et 2010, ces sites atteignent aujourd’hui un seuil critique : les premières générations d’éoliennes terrestres, souvent de faible puissance (500 kW à 1,5 MW), cumulent près de vingt ans de service, tandis que de nombreux parcs photovoltaïques affichent déjà quinze années d’exploitation, avec des modules moins performants que ceux d’aujourd’hui et des composants comme les onduleurs arrivant en fin de vie.  

Capacités éoliennes installées (en GW) en France (énergies, Parc éolien français, s.d.) 

Capacité solaire installée (en GW) en France (énergies, Etat des lieux de l’énergie solaire en France : enfin le boom , s.d.) 

Dans ce contexte, une question fondamentale se pose pour les exploitants et les pouvoirs publics : faut-il démanteler ces installations, ou bien engager des opérations de repowering ? Autrement dit, une modernisation partielle ou totale sur site. En réutilisant des emplacements déjà aménagés pour y intégrer des technologies plus performantes, le repowering s’affirme comme une alternative opérationnelle de plus en plus pertinente. Il permet de maximiser la production d’électricité renouvelable sans artificialiser davantage les sols ni reprendre l’ensemble du processus administratif.                                        

À l’échelle du territoire, le parc éolien terrestre atteignait environ 23,5 GW installés fin 2024, contre plus de 25,3 GW pour le photovoltaïque, avec une répartition concentrée autour de quelques grands acteurs comme EDF Renouvelables, Engie Green ou Total EnergieCes acteurs disposent aujourd’hui de portefeuilles d’actifs matures, ce qui en fait des candidats privilégiés pour des opérations de repowering. 

 

2. Le repowering : une stratégie incontournable mais encore timide en France 

Le repowering, ou renouvellement d’infrastructures renouvelables, désigne l’ensemble des actions visant à moderniser un site de production existant, qu’il s’agisse d’en augmenter la puissance, d’en améliorer les rendements, ou simplement de prolonger sa durée de vie. Dans le monde, cette pratique est déjà bien établie, notamment dans les pays pionniers des énergies renouvelables. En Allemagne, cette stratégie s’est accélérée ces dernières années : rien qu’en 2023, 225 nouvelles éoliennes ont été installées dans le cadre du repowering, totalisant 1.076 MW , soit près de 30 % de la puissance éolienne terrestre raccordée cette année-là. Le Danemark, de son côté, a mis en œuvre une stratégie de repowering reposant sur le remplacement systématique des anciennes éoliennes par des modèles plus puissants. Cette approche permet de réduire le nombre total de turbines installées tout en augmentant la capacité de production globale, grâce à une puissance unitaire plus élevée et un meilleur rendement technologique. Le déploiement du repowering ne dépend pas seulement de critères techniques. Les facteurs sociaux, politiques et réglementaires pèsent souvent davantage dans les décisions de renouvellement. L’Espagne, l’Italie et les Pays-Bas soutiennent activement le développement de l’énergie solaire à travers des cadres réglementaires favorables et des incitations publiques ciblées. Bien que le repowering solaire y soit encore émergent, ces pays posent les bases pour son accélération dans les années à venir. En France, le potentiel est immense : une large part du parc ENR installé entre 2000 et 2010 est aujourd’hui sous-performant par rapport aux standards actuels. Pourtant, le pays accuse un net retard par rapport à ses voisins. Le principal frein est administratif : aujourd’hui, le repowering est assimilé à un projet neuf, et doit donc repasser par toutes les étapes d’instruction ce qui allonge considérablement les délais.  

Il n’existe pas, à ce jour, de cadre juridique spécifique au repowering en France. Les projets de renouvellement d’infrastructures renouvelables restent juridiquement assimilés à des projets neufs, impliquant l’ensemble des procédures classiques : études d’impact, autorisations environnementales, enquêtes publiques. Toutefois, la loi d’accélération des énergies renouvelables adoptée en mars 2023 amorce une évolution : elle prévoit la possibilité de simplifications pour les projets réalisés sur des sites déjà équipés, notamment dans les futures zones d’accélération définies par les collectivités territoriales. Par ailleurs, la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) et la Stratégie Nationale Énergie-Climat (SNEC) affirment l’objectif de maximiser la production renouvelable en optimisant les espaces déjà mobilisés pour les énergies propresSi ces textes ne ciblent pas explicitement le repowering, ils en posent néanmoins les bases. 

Un frein majeur subsiste cependant dans le secteur hydroélectrique. Le potentiel de modernisation y est réel, mais les projets sont rares. Le marché est verrouillé par des concessions anciennes, les procédures environnementales sont particulièrement longues et complexes, et aucune stratégie nationale claire ne soutient à ce jour le renouvellement ciblé des installations. Résultat : le repowering hydroélectrique reste marginal. Ce sont donc principalement les filières solaire et éolienne qui concentrent aujourd’hui le potentiel de relance du parc renouvelable français, tant en termes de gains de production que d’optimisation foncière. 

La Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) est un plan de gestion à moyen terme (10 ans) qui définit les priorités de la France en matière de production, de consommation d’énergie et de transition énergétique. Elle établit les objectifs de développement des énergies renouvelables, la réduction des émissions de CO2 et la sécurisation de l’approvisionnement énergétique. 

La Stratégie Nationale Énergie-Climat (SNEC), quant à elle, est une vision à long terme qui fixe les grandes orientations pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Elle englobe des actions pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, améliorer l’efficacité énergétique, et accélérer la transition énergétique, en ligne avec les engagements climatiques de la France. 

 

3. Moins de mâts, plus d’énergie : les vertus du repowering éolien 

« La taille et la position géographique de la France lui donnent le deuxième potentiel éolien européen après celui de la Grande-Bretagne. » Pourtant, ce potentiel reste encore sous-exploité, notamment sur le plan du repowering, une stratégie prometteuse pour optimiser les installations existantes. Dans le secteur éolien, le repowering peut prendre la forme d’un remplacement complet des éoliennes par des turbines plus puissantes et récentes, ou d’un retrofit partiel, consistant à moderniser des composants clés comme les pales, les générateurs ou les systèmes de contrôle. Selon l’ADEME, le repowering du parc éolien français pourrait représenter un gain de plus de 5 GW d’ici 2030, en valorisant les infrastructures existantes et en accélérant la transition énergétique. 

Les nouvelles turbines disposent de mâts plus hauts (jusqu’à 150 m), de rotors plus larges (jusqu’à 160 m), et de générateurs à vitesse variable. Elles offrent ainsi une meilleure régulation de la puissance injectée au réseau. Ces évolutions technologiques permettent, dans de nombreux cas, de doubler voire quintupler la production électrique d’un parc existant, tout en réduisant le nombre de mâts. Plus fiables, plus silencieuses et mieux instrumentées grâce à des systèmes SCADA de suivi intelligent, ces éoliennes de dernière génération nécessitent également moins d’entretien. Le repowering améliore ainsi le rendement énergétique et économique d’un site, tout en limitant son emprise foncière. Toutefois, cette opération implique souvent une reconstruction quasi totale, en particulier des fondations, qui ne sont généralement pas réutilisables. Le choix entre recouler sur l’existant, reconstruire totalement ou déplacer légèrement les fondations dépend des caractéristiques géotechniques du site. 

Le raccordement représente un autre défi majeur. Les nouvelles turbines, plus puissantes, exigent des câbles neufs adaptés à la charge, ainsi que la modernisation du poste de livraison. Mais surtout, il faut s’assurer qu’une place est disponible dans un poste source proche. Ce critère peut avoir un impact décisif sur le choix d’implantation des éoliennes : dans certains cas, les développeurs préfèrent implanter les turbines plus loin pour bénéficier d’un raccordement plus rapide, plutôt que d’attendre une disponibilité locale. Le gestionnaire de réseau est généralement Enedis pour les raccordements en moyenne tension (HTA), mais certains projets de plus grande envergure, notamment ceux nécessitant une connexion en haute tension (HTB), relèvent de RTE. Dans les deux cas, ces opérateurs sont responsables de garantir la stabilité du réseau et d’organiser les éventuelles extensions de capacité des postes sources. L’accès au réseau repose sur une logique de file d’attente stricte. La procédure est structurée en plusieurs étapes: étude exploratoire, proposition technique et financière (PTF), puis signature de la convention de raccordement. 

Le poste source est un point clé du réseau électrique où l’électricité produite par un parc (éolien ou solaire) est injectée. Le raccordement désigne l’ensemble des démarches techniques et administratives pour connecter l’installation à ce poste, en fonction de la capacité disponible. 

La DREAL (Direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logement) et l’ONF (Office national des forêts) sont des services publics qui interviennent dans les projets ayant un impact environnemental ou forestier, notamment pour l’instruction des autorisations et la préservation des milieux naturels. 

Un exemple de repowering est celui du parc éolien de Souleilla-Corbières, situé à Treilles dans l’Aude. Mis en service en 2001, ce parc a fait l’objet en 2023 d’une opération de repowering conduite par Q ENERGY. Les 16 anciennes éoliennes ont été remplacées à l’identique — mêmes emplacements, mêmes hauteurs — en raison de contraintes liées à la proximité d’un radar météo. Grâce à l’installation de nouvelles machines plus performantes, la puissance installée est passée de 20,8 MW à 24 MW, soit une augmentation de plus de 15%, et la production annuelle de 60 GWh à 71 GWh, couvrant désormais les besoins de plus de 30 000 personnes. Le projet s’est également distingué par une approche exemplaire d’économie circulaire, avec 99,4% des composants recyclés ou réemployés, principalement dans un rayon de 100 km autour du site.  

Le parc éolien de Rivesaltes (Pyrénées-Orientales) est l’un des premiers à avoir bénéficié d’une telle opération. Les 8 éoliennes d’origine, en service depuis plus de 20 ans, ont été retirées puis remplacées par 6 nouvelles turbines plus performantes, portant la puissance totale du parc à 11,2 MW. Cette modernisation a permis de faire passer la production annuelle de 15 GWh à 22 GWh, tout en réduisant l’impact visuel et sonore grâce à un nombre réduit de machines. 

Schéma de Repowering Éolien. Wavestone. 

Autre avantage : le repowering permet de gagner un temps précieux. Là où un nouveau parc peut nécessiter jusqu’à 6 ou 7 ans de développement (notamment à cause de l’instruction environnementale), peut être mené à bien en 3 à 4 ans, voire moins pour certaines opérations photovoltaïques ne nécessitant pas de démarches lourdes. Des contraintes environnementales importantes subsistent, telles que la nécessité de renouveler les études d’impact, la présence d’espèces protégées ou la localisation des projets en zones sensibles. Les projets doivent donc souvent s’accompagner de mesures d’évitement, de réduction et de compensation, en lien avec les DREAL, l’ONF ou les collectivités. 

Toutefois, cette stratégie reste confrontée à plusieurs obstacles, en particulier l’acceptabilité sociale, souvent délicate dans les territoires déjà fortement équipés. Et bien que le repowering repose sur un foncier déjà maîtrisé et des infrastructures existantes, les projets sont encore traités comme des installations neuves, avec des procédures administratives longues et complexes. Des ajustements réglementaires ciblés permettraient de libérer pleinement le potentiel de cette solution. 

 

4. Repowering photovoltaïque : un levier discret mais efficace 

En photovoltaïque, le repowering est généralement plus simple à réaliser que dans l’éolien. Il peut consister à remplacer des panneaux vieillissants par des modules plus performants, à moderniser les onduleurs ou à intégrer de nouveaux équipements comme des trackers solaires, un câblage optimisé ou des systèmes de monitoring avancé. Ces interventions permettent d’augmenter la production sans artificialiser de nouveaux terrains, en s’appuyant sur des sites déjà raccordés, ce qui simplifie les démarches et réduit les coûts. 

Techniquement, ces opérations se concentrent sur le champ photovoltaïque, les onduleurs, les transformateurs et les systèmes de surveillanceLes nouveaux modules photovoltaïques, souvent bifaciaux, permettent de capter la lumière des deux côtés, augmentant la production sur des surfaces bien réfléchissantes (sols clairs, béton, toitures industrielles, etc.). Les onduleurs actuels offrent une gestion plus fine de la courbe de puissance et permettent une surveillance par chaîne ou par panneau, ce qui renforce à la fois la fiabilité et l’efficacité globale du système. Le remplacement des onduleurs s’accompagne souvent de la mise à niveau des protections électriques et des interfaces réseau, afin d’être compatibles avec les exigences actuelles de supervision et de pilotage. Ces évolutions technologiques permettent également de répondre aux exigences croissantes en matière de cybersécurité, de pilotage à distance et d’intégration réseau. 

Un tracker solaire est un dispositif qui ajuste l’orientation des panneaux solaires en fonction de la position du soleil pour maximiser leur production d’énergie en suivant sa trajectoire tout au long de la journée. 

Un onduleur est un dispositif électronique qui convertit le courant continu (DC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (AC) utilisable sur le réseau électrique. 

Dans le cadre d’un repowering, ces éléments peuvent être remplacés ou optimisés sans modifier la structure foncière du site, ce qui limite fortement les impacts paysagers et administratifs. Cette discrétion visuelle constitue un atout majeur pour l’acceptabilité locale, en particulier en zone rurale ou périurbaine. 

Schéma de Repowering Solaire. Wavestone. 

À Marseille, sur le toit du centre postal de La Millière (11 arrondissement), une centrale solaire installée en 2009 a été entièrement rénovée par Ener-Pacte. Les 2 596 panneaux de 230 Wc ont été remplacés par 1 590 modules de 400 Wc, et les onduleurs ainsi que le transformateur ont été modernisés. La puissance installée est passée de 581 kWc à 639 kWc, avec un gain de production estimé à 100 000 kWh par an, soit l’équivalent de la consommation de 40 foyers. Tous les équipements déposés ont été orientés vers des filières de réemploi ou de recyclage, dans une logique d’optimisation environnementale. Ce type d’intervention démontre la capacité du repowering à prolonger la durée de vie des installations existantes tout en améliorant leur performance énergétique.  

La centrale photovoltaïque Solar Mimizan, située à Pontenx-les-Forges dans les Landes. Mise en service en 2011, elle a fait l’objet d’un repowering complet en 2021, mené par Total Quadran en collaboration avec Synairgis. L’opération visait à résoudre une défaillance affectant les modules existants et à restaurer la performance du site. Les panneaux ont été remplacés par des modèles plus récents, portant la puissance installée de 1 442 kWc à 1 580 kWc, soit une hausse de 10 %. L’intervention a été réalisée tout en conservant le tarif d’achat d’électricité initial de 2006. La centrale a été remise en service en février 2021, après une coordination technique, administrative et réglementaire complète. Elle illustre aussi l’intérêt du repowering comme levier de sécurisation contractuelle, en maintenant les conditions économiques initiales tout en modernisant les moyens de production. Dans ces deux cas, la modernisation des équipements a permis de relancer des actifs vieillissants à moindre coût foncier, tout en améliorant leur performance et leur durabilité. 

Contrairement à l’éolien, ces interventions ont peu d’impact visuel ou foncier, ce qui facilite leur acceptation locale et réduit les exigences réglementaires. Le potentiel de gain est significatif : certains projets ont vu leur production augmenter de 30 % à 100 % après repowering. Cela s’explique par la densification technologique des nouveaux modules et la meilleure gestion de l’ensoleillement grâce à des outils de suivi et d’optimisation. 

Néanmoins, le coût initial peut représenter un frein, tout comme une réglementation parfois ambiguë sur la nature des travaux à déclarer ou à autoriser. Selon les cas, une déclaration préalable de travaux ou une demande de modification du permis de construire peut-être exigée, en particulier si la puissance installée évolue ou si le site est situé en zone sensible. Des contraintes réseau (capacité de raccordement, limitation d’injection) peuvent également apparaître. Lorsque la puissance finale dépasse celle initialement raccordée, un avenant au contrat de raccordement peut être nécessaire, accompagné d’une analyse de la capacité du poste source à accepter l’injection supplémentaire. En phase de développement, il est donc crucial de sécuriser le cadre foncier, d’analyser précisément les performances existantes et d’évaluer avec rigueur le retour sur investissement, afin de déterminer s’il est préférable d’opter pour un remplacement total, une amélioration partielle ou une hybridation avec d’autres solutions comme le stockage ou l’agrivoltaïsme. 

 

5. Conclusions : Moderniser l’existant, une priorité pour l’avenir énergétique français  

Le repowering s’impose comme un levier stratégique pour accélérer la transition énergétique, en modernisant des installations vieillissantes sans consommer de nouveaux espaces naturels ni repartir de zéro d’un point de vue technique. Il permet de prolonger la durée de vie des sites, d’augmenter la production d’électricité renouvelable et d’optimiser l’usage d’infrastructures existantes déjà raccordées au réseau et souvent bien intégrées localement. Dans ce contexte, les solutions digitales jouent un rôle croissant : elles permettent de diagnostiquer précisément l’état des équipements, d’identifier les composants à remplacer, de simuler différents scénarios de modernisation et d’optimiser les gains énergétiques attendus. L’exploitation des données historiques de performance, couplée à l’usage de jumeaux numériques, offre une vision fine du comportement réel des installations au fil du temps, permettant d’anticiper les défaillances et de cibler les interventions les plus efficaces. Grâce à l’intelligence artificielle et à la modélisation avancée, ces outils facilitent une prise de décision rapide, éclairée, et mieux alignée sur les contraintes techniques et économiques de chaque site. 

Malgré ces atouts, le déploiement du repowering reste freiné par un cadre réglementaire encore peu adapté aux réalités de terrain. Les démarches exigées restent souvent comparables à celles d’un projet entièrement nouveau, avec des délais et des exigences qui pèsent sur la faisabilité de nombreuses opérations. La loi d’accélération des énergies renouvelables, adoptée en 2023, amorce cependant une évolution en introduisant des possibilités de simplification pour les opérations situées sur des sites déjà équipés, notamment dans les futures zones d’accélération définies par les collectivités. Si ces mesures se concrétisent rapidement, elles pourraient rendre les démarches beaucoup plus attractives et accessibles. 

Cette dynamique de renouvellement représente un champ d’action à fort potentiel. Identifier les actifs éligibles, concevoir des projets viables techniquement et économiquement, accompagner les démarches réglementaires et la concertation territoriale : autant de leviers à mobiliser pour accélérer et sécuriser le développement du repowering à grande échelle. L’intégration des outils numériques dans ces missions permet également de renforcer l’efficience des études préalables, de fiabiliser les analyses technico-économiques et de mieux articuler les enjeux locaux avec les opportunités concrètes de modernisation. Ce levier est identifié, disponible, et désormais incontournable. Il appartient aux acteurs publics et privés d’en faire un axe stratégique à part entière. 

 

Un grand merci à Romain Fournier, responsable de projet construction chez ERG France, pour les connaissances qu’il m’a transmises et qui ont enrichi cet article. 

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