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Energies marines renouvelables : un défi technologique et industriel pour la France

De par la diversité des technologies envisageables dans ce domaine, l’énergie marine apparaît aujourd’hui comme une des filières renouvelables les plus prometteuses. La France possède en effet les conditions naturelles optimales et les compétences techniques et industrielles nécessaires au développement de la filière. Ces technologies à l’étude actuellement en sont toujours à des degrés divers de maturité mais laissent entrevoir une production compétitive à plus ou moins long terme malgré des conditions d’exploitation en milieu marin très contraignantes.

Potentiel de production et volonté gouvernementale

Avec 11 millions de kilomètres carrés, la France dispose du deuxième espace maritime mondial, un atout majeur dans le développement des énergies marines que sont l’éolien de mer et les énergies issues de l’exploitation des marées, des courants, de la houle et du gradient thermique ou osmotique. Des énergies nombreuses et diversifiées pour lesquelles l’Hexagone travaille actuellement sur des technologies encore expérimentales mais très prometteuses.

La France présente en effet un savoir-faire industriel et énergétique de pointe, des capacités portuaires très développées, et une véritable volonté gouvernementale de développement. Le ministère de l’Energie et de l’Environnement table notamment sur des capacités de production de 6000 MW d’ici à 2023 pour le seul éolien offshore tandis qu’une étude de l’Ademe réalisée en 2009 estimait l’objectif global de développement des autres énergies marines à 800 MW  toujours à l’horizon 2020, soit 400 MW pour la filière hydrolienne, 200 MW pour le houlomoteur et 200 MW pour l’énergie thermique des mers. De son côté, le syndicat des énergies renouvelables (SER) évalue le potentiel atteignable de la filière en 2030, pour les trois principales énergies marines (offshore posé, offshore flottant et hydrolien) à 15 GW pour les turbines à fondations lourdes, 6 GW pour les machines flottantes et 3 GW pour celles immergées.

Problème, les conditions d’exploitation en milieu marin sont particulièrement difficiles et imposent aux industriels français de nouveaux défis technologiques et des programmes d’expérimentation longs et coûteux. Comme l’explique sur Batiactu, Antoine Decout, responsable de la filière “Energies marines renouvelables” au SER, “l’éolien en mer posé a débuté avec une première expérimentation au Danemark, dans les années 1990. Elle a permis de constater les difficultés techniques d’adaptation des matériels au milieu marin, qui est plus contraignant que la terre ferme : il implique de la corrosion et une maintenance rendue plus difficile par l’accessibilité compliquée”.

Des appels à manifestation d’intérêt (AMI) ont donc été lancés dès 2013 afin de favoriser l’innovation et la recherche technologique en la matière, c’est-à-dire, dans les nouvelles méthodes d’installations des équipements en mer, dans les dispositifs de raccordement et l’injection de la production sur les réseaux électriques, ou sur la préparation des fonds marins.

Les technologies d’avenir de la filière énergies marines

Le secteur de l’éolien de mer tout d’abord est aujourd’hui arrivé à maturité d’un point de vue technologique et se trouve, depuis 2010, dans une phase de croissance des capacités installées. Environ 11 GW sont déployés en Europe, dont la moitié au large du Royaume-Uni et un tiers face aux côtes allemandes, les autres pays producteurs étant ceux situés autour de la mer du Nord (Belgique, Pays-Bas, Danemark). La France a lancé plusieurs appels d’offres depuis 2011 (quatre en 2011, deux en 2013 et un troisième annoncé récemment) sur la mise en place de grands projets de fermes éoliennes offshore. Les trois premiers validés en avril 2012 par la CRE ont été attribués au consortium EDF EN/Alstom et représentent chacun une puissance d’environ 500 MW pour un investissement de près de deux milliards d’euros. « La filière a maintenant un certain retour d’expérience, sur les aspects maintenance, impact environnemental, usage. Nous avons donc une vision assez précise. L’enjeu est aujourd’hui de réduire les coûts et de passer de 200 à 140-150 €/MWh, soit une baisse de -20 %, avec comme objectif plus lointain d’atteindre la barre des 100 €/MWh en 2020 », précise Antoine Decout. Toujours dans la même catégorie, la technique des éoliennes flottantes permettrait quant à elle d’exploiter des gisements plus vastes que les éoliennes actuelles cantonnées à des sites en eaux peu profondes. Mais cette technologie est moins avancée, et seuls quelques prototypes existent actuellement en Europe.

Au delà de l’éolien offshore, d’autres technologies exploitant l’énergie marine émergent progressivement et présentent des capacités de production intéressantes à moyen terme. L’énergie hydrolienne est à ce jour la technologie marine qui se rapproche le plus d’une phase de production industrielle. Selon un rapport ministériel paru en 2013, la France posséderait la deuxième ressource européenne avec un potentiel de production estimé à 6 GW basé exclusivement sur les sites où le courant de marée maximal dépasse les 3 m/s. On pense ici notamment au courant du raz Blanchard et du raz de Barfleur dans la manche, celui du passage du Fromveur dans le Finistère et celui de Paimpol-Bréhat dans les Côtes-d’Armor. Ce dernier accueille depuis peu la première centrale hydrolienne installée en pleine mer par EDF et DCNS et disposera prochainement de deux turbines de 2 MW immergées par 40 mètres de fond. Une première mondiale pour le groupe EDF dont les retours d’expérience bénéficieront au projet “Normandie Hydro” et l’implantation de sept machines dans le Raz-Blanchard à la pointe de la Hague d’ici 2017 ou 2018.

L’énergie thermique des mers qui met à profit la différence de température entre une eau chaude de surface (25 °C) et une eau froide des profondeurs (4 °C), commence également à se développer dans les zones insulaires bénéficiant de conditions climatiques avantageuses et propices au développement de cette technologie. Plusieurs projets sont actuellement en phase d’étude à la Réunion, à Tahiti et en Martinique où un premier démonstrateur de 10 MW baptisé Nemo et déployé par DCNS pourrait être mis en service cette année.

La technologie houlomotrice (énergie issue des vagues) est quant à elle très peu développée. La filière est encore dans une phase de prototypage-démonstration et son potentiel reste difficile à évaluer même si certains avancent entre 10 et 15 MW de puissance possible en France. Plusieurs projets sont néanmoins en cours et la société Geps Techno pourrait débuter les phases de tests de son nouveau concept IHES dès 2017. Enfin, les énergies marémotrices qui utilisent les différences de niveau de la mer dues aux marées pour produire de l’électricité sont elles aussi très peu développées et le resteront probablement en raison de fortes contraintes environnementales. Le site de production le plus connu se situe à la Rance et dispose d’une puissance de 240 MW.

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