Les énergies marines renouvelables en France

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Clémence Bergeron
il y a 7 ans
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1 Les énergies marines renouvelables en France Colloque les Energies Marines Renouvelables et Vous? Yann-Hervé De Roeck

2 Gestion des ressources marines la diversité des EMR Énergie éolienne posée Vent Énergie houlomotrice Vague Énergie des marées Marée Énergie éolienne flottante Vent des technologies à divers degrés de maturité Énergie hydrolienne Courant Énergie osmotique Énergie thermique des mers Énergie PAC & SWAC Osmose Température Température 2

des technologies à divers degrés de maturité Énergie hydrolienne Courant Énergie

3 Eoliennes offshore 3

4 Eoliennes offshore posées Perspectives - vent plus fort, plus constant, mieux prévisible - moins de conflits d usage et d espace qu à terre Contraintes - coût d installation et d exploitation aujourd hui plus élevés que le terrestre : au global, on passe de <80 /MWh à >130 /MWh, (le nucléaire est à ~60 /MWh) - gestion des usages la zone côtière : pêche, nautisme, paysages Techniques transposition en mer des éoliennes terrestres : - depuis 1990 au Danemark - 6 GW déjà installés en Europe (> éoliennes) - sur pieux, gravitaires, jacket (treillis métallique), mixtes 4

nucléaire est à ~60 /MWh) - gestion des usages la zone côtière : pêche, nautisme, paysages Techniques transposition en mer des éoliennes

5 Eoliennes offshore posées Haliade 150 Alstom Le Carnet M5000 Areva Alpha Ventus 5

6 1 er appel d offre éoliennes offshore posées : dates 6

7 Eoliennes offshore flottantes 7

8 Eoliennes offshore flottantes Perspectives - dépasse la limitation des 50 m de bathymétrie des éoliennes posées - en conséquence, éloignement de la côte > 12 miles moins de conflits d usage Contraintes - transport de l énergie longue distance - coûts aujourd hui élevés, solutions de l offshore pétrolier Techniques diffèrent par le type de flotteur employé, hérité de l offshore pétrolier : -Semi-submersible : flotteur et lignes d ancrage souples -Spar : ballast vertical -TLP : tension leg platform, lignes d ancrage tendues 8

élevés, solutions de l offshore pétrolier Techniques diffèrent par le type de flotteur employé, hérité de l offshore pétrolier :

9 Eoliennes offshore flottantes 9

10 Eoliennes offshore flottantes SPAR (ballast vertical) - ancrage traditionnel - ex: Hywind (réalisation pilote à Stavanger) TLP (tension leg platform) - ancrage tendu - ex: Diwet (projet) 10

11 Eoliennes offshore flottantes Test du concept Hywind (sur SPAR) dans le Rogaland (Stavanger) Développeur : Technip Maitrise d ouvrage : Statoil depuis machine de 2,3 MW 11

12 Energie marémotrice 12

13 Energie marémotrice Perspectives - système maîtrisé, capacité d export - vaste potentiel d estuaires et de baies (~10 TWh/an pour des digues de 10 km et des marnages de 8m) - déclinaison du concept sur des bassins portuaires ou des lagons artificiels (développement des micros-turbines en basse chute) Contraintes - zone nécessairement modifiée (navigation, circulation, ) - empreinte environnementale à contrôler (milieux estuariens à biodiversité élevée) 13

des lagons artificiels (développement des micros-turbines en basse chute) Contraintes - zone nécessairement

14 Energie Marémotrice On emploie l énergie potentielle de la marée Exploitation industrielle très ancienne Source Association Moulin du Birlot 14 Moulin du Birlot à Bréhat (exploitation )

15 Energie Marémotrice Groupes bulbes (J-M Guimbal) Pales orientables (flot-jusant) Exploitation possible en STEP (stockage temporaire énergie primaire) Source EMR Prospective

16 Hydroliennes Sabella Hydrolienne Sabella D03 16

17 Hydroliennes Perspectives - évite l impact écologique d une modification des masses d eau estuariennes du marémoteur - forte prédictibilité - possibilité d implantation totalement sous-marine - moindres conflits d usage Contraintes - complexité de la mise à l eau (ancrage / embase) - coût de maintenance à contrôler - ressource très localisée (zones à fort courant : ~5 spots en France métropolitaine) 17

- moindres conflits d usage Contraintes - complexité de la mise à l eau (ancrage / embase) - coût de

18 Hydroliennes Potentiel Source Prospective 2030 Potentiel France (EDF R&D, 2006) WInstallée: à MW Production: 5 à 14 TWh/an Disponibilité: 3900 h/an Facteur de charge: 25 à 45% 18

500 à 3 500 MW Production: 5 à 14 TWh/an

19 L évaluation des ressources EXEMPLE DE POTENTIEL HYDROLIEN

20 Hydroliennes Concepts en développement Sabella ø 3m test embouchure de l Odet mars 2008 mars 2009 Sabella ø 10m, 250 kw Ferme pilote 1 MW dans le Fromveur Source M. Paillard 20

21 Hydroliennes Concepts en développement Source M. Paillard Hydroquest technologie Harvest LEGI Grenoble, Pr. Achard Hydrolienne à axe vertical 21

22 Hydroliennes Ferme pilote à Paimpol-Bréhat Développeur : OpenHydro en Assembleur : DCNS 4 machines Maitrise d ouvrage : EDF de 0,5 MW 22

23 Energie houlomotrice 23

24 Energie houlomotrice Perspectives - potentiel naturel extrêmement répandu et important - bonne prédictibilité - domaine de recherche très vaste : multitude de concepts! Contraintes - fiabilité / résistance - coût de maintenance probablement élevé - risque de conflits d usage en zone côtière (paysages, pêche, nautisme, bruit rayonné ) 24

25 L évaluation des ressources EXEMPLE DE POTENTIEL HOULOMOTEUR

26 Systèmes houlomoteurs Concepts en développement D2M Système houlomoteur BILBOQUET 26 - Title - date

27 Energie houlomotrice Ferme pilote à la Réunion Technologie CETO Projet EDF-EN avec Carnegie et DCNS 27

28 Energie thermique des mers 28

29 Perspectives - Energie de base (non intermittente) Production d électricité - Potentiel considérable en zone intertropicale (dont Polynésie Française) Contraintes Energie thermique des mers - Installation lourde en zone de cyclones (canalisation, plateforme) - Transport de l énergie dans les zones de consommation (futur transport de l hydrogène) Techniques 2 cycles de Rankine de base: Cycle ouvert (CO): fluide de travail = vapeur d eau produite par évaporation de < 1% de l eau chaude Cycle fermé (CF): fluide de travail en boucle, NH 3 préconisé le plus couramment Source J. Marvaldi 29

30 Energie thermique des mers Cuba-Matanzas Brésil «La Tunisie» Abidjan - CEF

31 Energie thermique des mers 2 modules 2.5 MWe nets Evaporateur 1 unité de 100 MWth ~ jets jaillissants Surface au sol: 170 m2 Volume: 590 m3 Condenseur 2 unités de 50 MWth ~ jets tombants Surface au sol: 60 m2 Volume: 210 m3 1 Turbo-alternateur 2 roues mono-étage: Ø ext: 4.5 m ailettes: 1.1 m Tahiti- Avant-projet Ifremer 5 MW nets

32 Energie thermique des mers Projet 20 MW Martinique 32

33 Energie thermique des mers Climatisation Pompes à chaleur Perspectives - Généralisation de l usage des pompes à chaleur, baisse des coûts - Energie de proximité Contraintes - Fouling, corrosion des circuits - Réglementaire (pompage d eau de mer) Panorama Monaco : installations courantes interdiction des tours de réfrigération aériennes France La Seyne / Mer - Var: réseau de chauffage-climatisation de locaux de bureaux et commerciaux - 3 * 1.6 MWf 33

34 34 L actualité des EMR DYNAMIQUE NATIONALE

35 L actualité des EMR DYNAMIQUE NATIONALE 35 JNGCGC 12 juin 2012

36 Synthèse globale des résultats de l étude Identifier les filières stratégiques de la croissance verte dans lesquelles la France peut jouer un rôle: Potentiel de développe ment du marché A Eolien onshore B Batteries Véhicules décarbonés (VE + VHR) Énergies marines C Grand Photovoltaïque Stockage de l énergie (stationnaire) Chimie verte Biomasse matériaux CCS Smart Grids (smart metering) Biocarburants Eolien offshore 2G & 3G Efficacité énergétique des bâtiments Moyen Micro éolien Géothermie (superficielle) Logistique Optimisation procédés industriels Smart Grids (infrastructures) Métrologie (satellite) Biomasse énergie Métrologie (terrestre) Recyclage Géothermie (profonde) D E F Biocarburants 1G Limité G Mineur H Intermédiaire I Majeur Potentiel naturel et industriel de la France Étude «Filières vertes» Octobre 2009 Ministère de l'écologie, de l'énergie, du Développement durable et de la Mer en charge des Technologies vertes et des Négociations sur le climat 36

37 Sites d essais TESTS ET VALIDATION DE DÉMONSTRATEURSD Bréhat * Y Win Y Y Groix ~ Le Croisic o La Réunion * Bordeaux Y Fos 37 France Energies Marines 12 avril 2012

38 Sites pilotes DÉMONSTRATION PRE-INDUSTRIELLE Ouessant * ~ Cornouaille Y Groix Bréhat * Y Win * Boulogne O Guadeloupe O Bora-Bora ~ La Réunion ~ St Jean de Luz Y Fos 38 France Energies Marines 12 avril 2012

39 Sites d exploitation PROJETS INDUSTRIELS Raz Blanchard * St Brieuc Y Fécamp Courceules Y Y * Rance Y St Nazaire O La Seyne 39 France Energies Marines 12 avril 2012

40 energies-marines.org

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