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Le Nord - Pas-de-Calais est l’une des régions françaises présentant le meilleur potentiel de vent que ce soit sur terre ou en mer. En considérant les limites inhérentes à l’installation d’éoliennes (contraintes de sécurité, enjeux environnementaux et paysagers), le schéma régional éolien (document préfectoral visualisant les zones propices au développement maîtrisé de sites éoliens), a estimé le gisement à :
- 1347 MW pour l’éolien terrestre. Au 1er janvier 2013, 787 MW, soit 58,4 % du gisement identifié était en cours de valorisation (éoliennes effectives ou projet autorisés).
- Pour les éoliennes en mer (dites « offshore »), le potentiel a fait l’objet d’une évaluation des zones les plus propices sans pour autant définir un gisement net.
- Pour le petit et micro-éolien, le potentiel de développement n’a pour le moment pas fait l’objet d’évaluation.

Concernant le solaire photovoltaïque, la région, bien que moins favorisée que le reste de la France, présente tout de même un potentiel intéressant de production d’énergie sur toitures existantes évalué à :
- 867 570 toitures pour une puissance de 6250 mégawatts-crête (MWc) de panneaux solaires photovoltaïques (permettant une production d’électricité équivalente au besoin annuelle de 370 000 ménages équipés en tout électrique). Au 1er janvier 2013, seul 1,2 % du potentiel était exploité.
- 867 500 toitures pour une production d’eau chaude équivalente à 1743 GWh/an (soit environ le besoin d’eau chaude pour 1,16 million de personnes). Au 1er janvier 2013, seul 0,4 % du potentiel était exploité.
- Plusieurs centaines de MWc pour les centrales solaires au sol (sur friches urbaines ou industrielles) et sur ombrières de parking.