les Energies Marines Renouvelables

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1 les Energies Marines Renouvelables Notre ami Jean Pépin Le Halleur, membre de l Académie de Marine, nous a présenté une très intéressante conférence sur les Energies Marines Renouvelables le 22 Mai 2012 dans les bureaux de Subsea 7 à Suresnes, qui a réuni une cinquantaine de participants, et dont voici le compte rendu abrégé : 1 - Les principales Energies Marines Renouvelables (EMR) sont : Vent : Eoliennes fixes ou flottantes Courants : Hydroliennes Marées : Barrages avec turbines Houle : Systèmes houlo-moteurs (Houliennes?) Température: Energie Thermique des Mers (ETM) Bio-masse : Algues pour algo-carburants (non traité dans cette conférence) Pour chacune des EMR ci-dessus, le conférencier présente les ressources, la technologie, les couts et financements 2 - Les Ressources : Elles sont très inégalement réparties et les différentes régions du monde qui peuvent prétendre à exploiter l une ou l autre des sources d énergie ne sont généralement pas les mêmes. L Angleterre et la France ont la chance d avoir des territoires marins bien exposés aux vents, courants, houles et marées ; et certains territoires d outre-mer sont propices pour l énergie thermique des mers. Au plan mondial, les ressources récupérables devraient être de l ordre mentionnées dans le tableau cidessous : 1

2 En ce qui concerne la France, des objectifs ont été proposés par l IFREMER dans un «scénario normatif» pour 2020, qui nous amènerait à produire 17.2TWh/an grâce aux EMR, soit = 3.4% de la consommation totale d électricité de la France, essentiellement par l éolien. 3 - Les Technologies Eoliennes fixes Technologie éprouvée, en particulier dans le nord de l Europe. Ce sont des mastodontes, la nacelle pèse dans les T, à placer à 80 m au dessus du niveau de la mer (éoliennes de 5-6 MW unitaires). Il existe déjà toute une flotte de navires d installation dédiés. 2

3 En France, un appel d offres a récemment permis à la CRE de désigner EDF avec ALSTOM (turbines) comme adjudicataires de 3 des zones proposées ; et IBERDROLA avec AREVA (turbines) pour une, la dernière n étant pas attribuée (Le Tréport). Le planning prévoit une mise en service progressive a partir de Eoliennes flottantes On est encore loin d une industrialisation ; 1 projet pilote de 2.3 MW installé en 2009 par Technip en Norvège (Hywind) 7 autres projets pilotes en cours de développement dans le monde (certains devraient être installés à partir de mi-2011) : Winflo (Fr), Vertiwind (Fr), Diwet (GB), Sway (Europe-Nord), Windsea (Europe-Nord), Poseidon (Europe-Nord), Windfloat (USA), 3

4 Hywind Windsea 3.3 Hydroliennes De très nombreux concepts sont à l étude dans le monde (plus de cent), avec des technologies différentes : en surface, entre deux eaux ou posés au fond. Les différentes technologies EMR: Hydroliennes Surface Entre 2 eaux Posé au fond Parmi ceux-ci, de nombreux prototypes échelle 1 sont installés et connectés au réseau (jusqu à 1MW par unité dans des courants de 3m/s), eg: Seagen: 1.2MW en Irlande du Nord (2008) Open Hydro: 1 MW en baie de Fundy (2009) Verdant power dans la East River, pour la ville de NYC ( ) 4

5 En France, plusieurs projets pilotes peuvent être mentionnés : Sabella D10 Développé par Sabella SA (anciennement Hydrohelix), Ifremer et Veritas Caractéristiques: 0.5MW/unit, 10m diamètre Pilote échelle 1 prévu en 2011 au Canada ORCA - Beluga 9 Maitre d ouvrage: Alstom Hydro, avec l aide de ECN et CETIM 1 unité sera testée en baie de Fundy (2012) et en Bretagne (2013).Proto échelle 1 testé à Nantes en Technologie (Canada):Clean Current (13m diamètre pour 1MW) Pales réversibles, aimants permanents, palier lubrifié à l eau de mer) Hydroliennes«MegawattForce», orientables,avec diffuseurs: modèles testés au Bassin des Carènes. Ferme pilote de Paimpol-Bréhat, Maitre d ouvrage: EDF EN Maitre d œuvre: Converteam; s/traitants: DCNS,CMP,STX 4 unités de 0.5MW, (1 installée/retirée en 2011/2012) Cout : 30 à 40 M pour 4 unités. Technologie (UK): hydroliennes Open Hydro (16m diamètre;110t). Possibilité d extension en site de test hydroliennes ouverts aux autres technologies 3.4 Houlomoteurs Dans ce domaine aussi, les ingénieurs se sont déchainés et on trouve des concepts différents par dizaines : 5

6 Les différentes technologies EMR Systèmes houlomoteurs Les différents concepts Attenuator Oscillating Wave Surge Converter Point Absorber Overtopping Device Oscillating Water Column Submerged pressure differential Parmi ces concepts, de nombreux ont fait l objet de prototypes échelle 1 installés et connectés au réseau (jusqu à 1MW par unité), eg: Pelamis: 2.25 MW au Portugal (2008) Oyster: 0.6 MW à l EMEC (2009) En France, Ferme houlomotrice pilote à la Réunion, Maitre d ouvrage: EDF EN Maitre d œuvre: DCNS / D2M(?) Technologie (Australie): CETO Proto diam 10m pour 100KW. EMACOP: Systèmes houlomoteurs intégrés Développé par: EDF, Sogreah, Ifremer, Saipem, CETMEF, ECN 6

7 Utilisation d Ouvrages Côtiers (digues, etc..) comme support de techno EMR (houle, courants) => double attrait (amélioration efficacité protection à la houle / exploitation de la ressource énergétique 3.5 Energie Thermique des Mers (ETM) Quelques projets actuellement à l étude: Lockheed Martin pour la US Navy (Hawaii) DCNS à La Réunion (puissance prévue de 10 MW) et Martinique Un prototype échelle réduite de 15 kw pour 2011 Un pilote de 1.5 MW sera installé et connecté en 2014 A terme, plusieurs centaines de MW devraient pouvoir fournir jusqu à 20% de l électricité à la Réunion A noter que ces projets «ressuscitent une technologie déjà testée depuis de nombreuses années ; Premiers projets : 1930 et 1935 (G.Claude Cuba et Brésil) Années 1980 s (Tahiti, Hawai, Japon) pilotes terrestres et flottants installés à Hawai Un pilote flottant de 1MW installé en Inde en Les Coûts et les Financements Une étude INDICTA donne des ordres de grandeur des couts de production de l électricité par les différentes sources d énergie primaire. Bien entendu il ne s agit que d ordres de grandeur ; a titre d exemple on peut mentionner qu à la suite de l analyse des appels d offres concernant les concessions de champs d éoliennes offshore en France, la Commission de Régulation de l Energie a conclu à un ordre de grandeur de prix de rachat de l ordre de 230 /MWh pour rendre le projet possible. 7

8 On voit donc les progrès à faire dans les différentes technologies pour qu elles puissent être développées industriellement. Par ailleurs, pour inciter les industriels à développer les technologies dans cette période ou elles ne sont pas encore rentables, les pays ont recours à la fois à des subventions ou aides à la Recherche et Développement, et à l investissement, et à des mécanismes de rachat de la production électrique à des tarifs préférentiels, comme le montre le tableau ci-dessous, pour l éolien offshore : Pour information, le tarif théorique en France pour les autre EMR est de 15 c /KWh. 5 - Conclusion Les besoins d énergie de la planète à l horizon 2100 sont colossaux. Les hydrocarbures et autres énergies fossiles conventionnels seront en déclin dès 2050, peut être même avant. D où la nécessité de développer à la fois les hydrocarbures non conventionnels, le nucléaire et les énergies renouvelables dont les EMR partout ou c est possible dans le monde. 8

9 Demande et offre énergétique mondiale : diagramme dans journal LACROIX: Pour ce qui est du développement des EMR en France, nous sommes dans un cas unique par rapport aux autres grands pays, dépendant déjà très peu des hydrocarbures pour la production de notre électricité grâce à notre politique d investissement dans le nucléaire depuis plus de soixante ans (voir tableau cidessous). Notre motivation à développer les EMR ne doit donc pas être la consommation nationale, mais l exportation de nos technologies, comme nous avons su le faire avec succès dans le cadre de l industrie parapétrolière. L audience a été captivée par cette conférence et le conférencier largement applaudi par l audience. Un pot amical offert par Subsea 7 nous a permis d échanger des nouvelles et continuer à se poser mutuellement des questions sur un sujet qui décidément est loin d etre résolu..la réunion se termine vers 19h45. Antoine Borelli 9