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Accueil du site > Actualités > Technologies > Les énergies marines renouvelables

Les énergies marines renouvelables

Le seul rayonnement solaire absorbé par les océans représenterait entre 20 000 et 30 000 GigaTonnes d’équivalent pétrole (GTep), soit 2 000 fois la consommation annuelle mondiale d’énergie - c’est dire le formidable potentiel énergétique des océans !

Le coût des combustibles fossiles et l’engouement croissant pour les énergies non polluantes expliquent l’intérêt pour les énergies marines renouvelables (EMR), dont les premiers modèles sont opérationnels pour une utilisation commerciale. L’industrie française profite de l’expérience de ses industriels de la mer pour s’implanter sur le marché émergent des EMR.

Eoliennes flottantes et hydroliennes

Les éoliennes flottantes offshores bénéficient de l’absence d’obstacles pour les vents en haute mer. Elles peuvent être installées sur tout site au large des côtes actuellement jusqu’à 400 m de fond et diminuent pollution visuelle et conflits d’usage (pêche, tourisme, transport)

par rapport aux éoliennes posées sur les fonds marins (profondeur inférieure à 30 m). Leur technologie est mature, et un premier parc est installé au large de la Norvège (Hywind, installé en 2009). L’éolien reste toutefois dépendant de l’imprévisibilité des vents. Au contraire, les hydroliennes immergées utilisent des courants marins stables et prévisibles pour entrainer leurs turbines. Le parc SeaGen est opérationnel en Irlande depuis 2008, tandis que cette technologie est en développement en France, avec le parc expérimental EDF de l’Arcoüest à Bréhat. Les perspectives commerciales sont très importantes, avec un marché équivalent à l’éolien à une perspective de 10 ans. L’énergie houlomotrice utilise la force des vagues pour produire de l’énergie au moyen de vérins ou de turbines. Cette technologie n’est pas encore mature, même si des centrales sont déjà en test sur les côtes et en haute mer (avec des premières expérimentations dans les Orcades). Cette technologie en développement présente en revanche le désavantage d’être peu prévisible, en effet elle dépend de la force de la houle.

JPEG - 38.8 ko
hydrolienne sur pilier au large de l’Irlande

Trois technologies encore en développement

Trois autres EMR n’ont pas de potentiel économique immédiat en raison de leur coût ou de leur complexité. L’utilisation de l’énergie thermique des mers (ETM) est ainsi possible uniquement dans la zone intertropicale où l’eau de surface présente toujours une grande différence de température avec l’eau des profondeurs. Les forts volumes d’eau devant être pompés à -800 m environ et l’impact environnemental des rejets d’eaux froides à la surface sont les principaux obstacles à son développement industriel. L’ETM pourrait permettre de refroidir les immeubles (eau de profondeur) et fournirait de l’eau douce, ce qui renforce son attractivité pour les Etats insulaires des tropiques ; elle serait particulièrement adaptée aux TOM. L’énergie marémotrice, ensuite, est déjà exploitée à son maximum. La France la développe depuis 1967 dans l’usine de la Rance. Technologie mature et stable, elle n’est pourtant pas aisée à déployer en raison de l’envasement qu’elle provoque et du marnage supérieur à 5m nécessaire à sa rentabilité. L’énergie osmotique, enfin, utilise la différence de salinité entre eau douce et eau de mer pour créer de l’électricité au moyen d’une membrane qui laisse seulement passer l’eau douce. Cette industrie est immature car les membranes sont trop peu efficaces : il en faut actuellement 200 000 m² pour produire un MWh !

 

La France en pointe sur le marché des EMR

Des projets développés dans des pôles de recherche d’excellence en Bretagne et en Méditerranée fonctionnent en partenariat avec des entreprises maritimes comme DCNS, EDF, Hydroquest, Technip, de nombreuses universités et des start-ups. Ainsi le projet Orca pour les hydroliennes rassemble Alsthom, EDF et STX ; les projets Vertiwind et Winflo développent les éoliennes flottantes offshores. Les efforts de recherche sont cependant freinés par des lourdeurs administratives et un faible tarif de rachat (150€/MWh contre 275€/MWh en Grande-Bretagne). Le coût des EMR est variable, mais on estime que les coûts de production s’élèvent actuellement entre 200€/MWh pour l’éolien offshore et 400€/MWh pour l’ETM. Cela dit, les coûts des technologies matures ont naturellement tendance à décroitre en raison des innovations et des économies d’échelle, ce qui pourrait bientôt rendre les EMR compétitives en France.


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22 réactions à cet article    


  • ARMINIUS ARMINIUS 3 décembre 2013 08:58

    Article intéressant, comme toujours ces solutions renouvelables ont leurs avantages et leurs inconvénients. Les éoliennes off-shore, par exemple, sont soumises à d’énormes contraintes et leur dépannage ( par hélico) coute un max, d’où l’intéret à rendre les engrenages plus simples et plus robustes...les pays du nord de l’europe ont essuyé les plâtres et trouvé des solutions : espérons que le transfert de technologie en matière européenne ne soit pas un vain mot...


    • Croa Croa 3 décembre 2013 15:14

      Je le trouve plutôt basique et vague, ce qui n’est pas grave au fond, mais un auteur avisé aurait posé quelques liens permettant d’accéder aux présentations techniques forcément utiles à ceux qui voudraient en savoir plus.

       smiley smiley smiley smiley


    • matthius matthius 4 décembre 2013 12:59

      Quand je demande à quelqu’un qui défend les énergies solaires électriques et la géothermie le rapport entre énergie consommée et énergie produite je n’ai aucune réponse.

      Je donne alors ce que je connais : 500 à 4500 tonnes de CO2 produits pour une éolienne terrestre. Une éolienne maritime c’est plus. En effet on accapare toujours ce qui est le plus rentable quand on découvre une nouvelle énergie, sauf pour le nucléaire. 
      1 à 2 tonnes de charbon pour un seul panneau solaire. Chaque fois qu’on met en place une de ces mini-centrales on augmente de 10 fois le coût de l’énergie par rapport au peu qui est fourni.

    • raymond 5 décembre 2013 13:28

      Citation

      Selon l’association danoise de l’industrie éolienne, une éolienne moderne produit, en seulement deux à trois mois, toute l’énergie consommée pour sa réalisation.

      Tous des menteurs ces danois.


    • Jacques_M 3 décembre 2013 09:32

      Excellent article qui passe en revue toutes les possibilités que nous offre les énergies marines renouvelables.
      .


      • claude-michel claude-michel 3 décembre 2013 09:59

        Le nucléaire a encore du bon temps devant lui.. ?


        • matthius matthius 4 décembre 2013 13:05

          Oui, avec le thorium qui aurait pu être choisi au départ. 1 g de thorium uranium équivaut à au moins 200 barils de pétrole. Une entreprise chimique française possède 8 000 tonnes de thorium.

          Les chinois sont moins bêtes que nous :

        • Gnaffron 3 décembre 2013 10:07

          Toujours intéressant, ces technologies, pour les régions côtières...


          Comme le transport de l’électricité souffre toujours lors de distances trop considérable, cela ne résout pas la problématique énergétique pour les zones éloignées des côtes. Donc oui pour l’instant, le nucléaire a encore un avenir.

          Mais c’est un pas dans la bonne direction

          • Lisa SION 2 Lisa SION 2 3 décembre 2013 10:51

            Bonjour,
            si je puis apporter de l’eau à votre moulin hors cotes ( offshore ), en coulant une épave dépolluée et en y amarrant une solide chaine, on peut très bien y accrocher une double éolienne flottante avec une partie immergée et une partie immergée, les deux fixées sur le même support. il est meme possible de récupérer l’énergie qu’elles produisent pour les guider en cas de déport excessif. On peut aussi utiliser l’énergie pour gonfler un flotteur en cas de besoin...
            Vive la Bretagne.


            • Pepe de Bienvenida (alternatif) 3 décembre 2013 11:47

              De toutes façons, notre société absorbera toute source d’énergie supplémentaire. Même un savant mix énergétique n’y changera rien tant que nous resterons sur cette tendance.


              • Alex Alex 3 décembre 2013 18:13

                Une énergie impressionnante, et très visible, est celle des vagues (sur l’Atlantique). Je n’ai vu que quelques tentatives locales (en Écosse, je crois), alors que la quantité de flotte soulevée gratuitement par Éole est extraordinaire.


                • eau-du-robinet eau-du-robinet 3 décembre 2013 22:28

                  Bonjour Jean-Marie Déant,

                  Et pour stocker le surplus des énergies renouvelables :

                  Hydrogène et méthane pour stocker l’énergie éolienne


                  • Fifi Brind_acier Fifi Brind_acier 4 décembre 2013 07:50

                    Le problème, c’est qu’il s’agit de sources intermittentes, qui nécessitent un stockage pas encore vraiment au point... , mais qui viendra peut-être un jour.

                    En attendant, un ingénieur français installé à Alicante, fabrique du pétrole en quelques jours avec des micro-algues, du CO2 et du soleil...

                    « Bio fuel system » 

                    Il faudrait peut-être, avant de se lancer dans des investissements fort onéreux pour la collectivité, que les recherches avancent dans les causes des périodes de réchauffement et de glaciation avant l’usage des énergies fossiles.

                    Car il devient un peu gênant pour les tenants du réchauffement climatique imputable à l’activité humaine, que le taux de Co2 augmente sans cesse, et que les températures soient constantes depuis 17 ans...

                    « Le dernier rapport du GIEC, de quoi en rester médusé ! »

                    D’autant que les solutions proposées, éoliennes et solaires, pour leur fabrication, sont loin d’être écologiques

                    « Le photovoltaïque, c’est pas si fantastique... »

                    La seule énergie vraiment propre est celle qu’on ne consomme pas .


                      • raymond 5 décembre 2013 13:19

                        Le prix du kwh éolien est d’environ4 cts de dollar au USA 3 cts de dollar au Brésil... 8,2 cts d’euros en France cherchez l’erreur !


                      • raymond 5 décembre 2013 09:50

                        Selon l’association danoise de l’industrie éolienne, une éolienne moderne produit, en seulement deux à trois mois, toute l’énergie consommée pour sa réalisation.
                        Une éolienne ONSHORE démarre quand le vent atteint la vitesse de 2,5 mètres/seconde (9 km/h) et s’arrête - pour des raisons de sécurité - lorsqu’il dépasse 25 mètres/seconde (90 km/h). La vitesse moyenne du vent en Wallonie se situe autour de 5,5 mètres/seconde (20 km/h), ce qui permet aux éoliennes de tourner plus de 80% du temps. De plus, les développeurs de projets choisissent généralement des sites plus venteux que la moyenne.
                        Ne pas confondre taux de charge et temps de fonctionement !

                        Dit autrement les éoliennes fonctionnent 80% du temps mais pas à pleine puissance.


                        • raymond 5 décembre 2013 12:59

                          Autrement dit lorsque que l’on dit une éolienne fonctionne 20% ou 25% du temps c’est faux.

                          Par moment une éolienne de 5 MW va produire 1MW à un autre 5MW et aussi 0MW dans 20% du temps.
                          Un réacteur nucléaire fonctionne 75-80% du temps et c’est plus cher que l’éolien sur du matériel neuf.


                          • Bulgroz 5 décembre 2013 13:59

                            Raymond dit : "Le prix du kwh éolien est d’environ4 cts de dollar au USA 3 cts de dollar au Brésil... 8,2 cts d’euros en France cherchez l’erreur !« 

                            Faux, le prix de l’éolien »Levelized Cost of New Generation Resources in the Annual Energy Outlook 2013" défini par l’ U.S. Energy Information Administration (EIA) est de

                            (2011 $/megawatthour)

                            Eolien : 73,5 (mini), 99,8 (max)
                            Eolien offshore : 183,0 (mini), 294,7 (max)

                            donc, le prix de l’éolien est au moins 2,5 fois supérieur à ce que vous annoncez !!!!!

                            http://www.eia.gov/forecasts/aeo/er/electricity_generation.cfm

                            Révisez vos chiffres, Raymond./


                          • raymond 5 décembre 2013 19:01

                            Source dd magazine le 25 octobre 2013 (désolé je n’arrive pas a mettre le lien)

                            Un nouveau rapport de l’Agence internationale de l’énergie sur le développement de l’énergie éolienne indique que d’ici 2050, 18% de la production mondiale d’électricité pourraient venir de la force des vents...

                            Une électricité toujours moins chère 

                            Résultat : l’éolien terrestre est désormais proche de la compétitivité avec toutes les autres sources de production d’électricité dans de nombreux pays. C’est déjà le cas dans certains pays comme le Brésil où des contrats éoliens terrestres ont été signés à 42 dollars le MWh (3 cts d’euros le kWh), et l’ Australie, le Chili, le Mexique, la Nouvelle Zélande, la Turquie, et l’Afrique du Sud sont proches d’atteindre ces niveaux. Aux États-unis, des contrats sont signés à moins de 50 dollars le MWh (3,6 cts d’euro le kWh). 

                            L’investissement nécessaire pour un projet éolien est maintenant compris, selon les pays, entre 1,1 et 2,6 $ par watt, incluant les fondations, les éoliennes, l’infrastructure et la connexion au réseau - une baisse de 33% depuis 2008.

                            Simplement les prix évolue à la baisse ce qui était vrai en 2008 ne l’est plus en 2013 et encore moins en 2020.


                          • Bulgroz 5 décembre 2013 14:24

                            Raymond dit : « Autrement dit lorsque que l’on dit une éolienne fonctionne 20% ou 25% du temps c’est faux. »

                            Dans le document de RTE page 16 Bilan électrique 2012

                            http://www.rte-france.com/fr/#

                            on trouve ceci :
                            "Le facteur de charge moyen de l’éolien, en 2012, est de 24,0% pour l’ensemble du parc éolien situé en métropole, il valait 21,7% en 2011. De par sa nature fatale, la production éolienne présente une variabilité, qui se répercute sur sa contribution à l’équilibre offre demande.
                            Ainsi, le parc éolien a produit à près de 50% de sa capacité pendant 10% de l’année mais à moins de 7% de sa capacité pendant une durée équivalente".

                            http://www.rte-france.com/fr/mediatheque/documents/l-electricite-en-france-donnees-et-analyses-16-fr/publications-annuelles-ou-saisonnieres-98-fr/statistiques-de-l-energie-electrique-en-france-statistiques-de-l-energie-electrique-en-france-fr

                            Dans le même document US que j’ai déjà mentionné, il est dit que le Capacity factor est de  :
                            Wind : 34%
                            Wind-Offshore : 37%

                            Révisez vos chiffres, Raymond


                            • raymond 5 décembre 2013 18:44

                              21% ou 24% c’est l’équivalent à pleine puissance
                              Une éolienne de 5MW peu produire en une heure a pleine puissance 5MWH mais aussi parfois seulement 1Mwh ou 0.
                              Pour simplifier on dit qu’elle fonctionne 25% du temps c’est a dire qu’une éolienne de 5MW produit en moyenne 1,25MWH pour une année elle va donc produire :

                              1,25MWH x 24 heures x 365jours


                            • raymond 5 décembre 2013 19:11

                              Une autre source :
                              Les éoliennes tournent plus de 80% du temps.
                              une des rumeurs qui a la peau dure soutient que les éoliennes ne tournent que 25% du temps. Cela revient à dire que le vent ne souffle que trois mois par an. En réalité, on constate que les parcs éoliens tournent plus de 80% du temps. Les 25% de cette rumeur correspondent à ce qu’on appelle le taux de charge de l’éolien.

                              Les éoliennes sont dimensionnées pour une certaine vitesse de vent… Une bonne brise, voire un vent frais, 5 à 6 beaufort, une quarantaine de km/h. On choisit la puissance de l’éolienne pour atteindre une production annuelle maximale. Mais en pratique, une éolienne ne fonctionne pas tout le temps au maximum. Elle tourne plus de 80% du temps, à des puissances qui changent au gré du vent. Si on prend l’énergie produite totalement et qu’on imagine qu’elle est produite par des éoliennes qui tournent en continu à leur puissance maximale, on obtient le taux de charge : si les éoliennes devaient produire leur énergie en tournant à plein régime, elles tourneraient 25% du temps.

                              Ces 25 %, c’est en moyenne, pour les éoliennes onshore de Belgique. Le taux de charge varie selon le gisement venteux. En Belgique, on est dans la moyenne européenne, qui a comme extrême l’Autriche à 20% et le Royaume-Uni à 30%. Une île… Plus de vent près de la mer, évidemment ! D’ailleurs, les éoliennes offshore bénéficient d’un vent encore plus soutenu. En Mer du Nord, le taux de charge avoisine les 37 %.

                              La question du taux de charge est essentielle au moment de prévoir les productions de l’éolien et la gestion du parc électrique belge. Et plus la part du renouvelable augmentera, plus la question deviendra cruciale.

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