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29/08/2010

Energies renouvellables : éoliennes, pelamis, hydroliennes,...

En cette fin août, le gouvernement, via le ministère de l'écologie, annonce le lancement d'un appel d'offre dont l'objet et l'implantation de 600 éoliennes offshore au large des côtes françaises.

Au coeur des sites du nord de la Bretagne, de la Normandie, des côtes des Pays de Loire, et de la région Languedoc-Roussillon, l'Etat va désigner une dizaine de zones propices à l'installation des éoliennes marines.

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Cette opération aspire à produire 3000 mégawatts, ce qui représente un investissement de 10 milliards d'euros, 16 millions de tonnes de CO² en 2020.

A terme, en 2020, la puissance du parc éolien en France devrait représenter une puissance totale de 20 000 MW pour une implantation de 8000 éoliennes.

Les candidats selectionnés auront 18 mois pour confirmer le prix proposé lors de la sélection.

Cette annonce entre dans le cadre du GRENELLE de l'écologie qui engage notre pays sur la voie des énergies renouvelables. Dans ce domaine, outre l'usine marémotrice de la Rance, actuellement, aucun autre moyen de production d'énergie propre n'a vu le jour sur notre littoral. D'où, envisagée,  la création, d'ici dix ans, de parcs éoliens offshores.

  • L'éolien offshore

Après un développement principalement terrestre, au bilan contrasté, il semblerait que le futur de l'énergie éolienne se joue en mer où des monstres de plusieurs mégawatt commencent à émerger.

Extrémement prometteuse, l'exploitation de la ressource éolienne en mer convient particulièrement à des pays à forte densité de population ayant des difficultés à trouver des sites appropriés sur terre.

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Bien que les coûts de construction soit plus élevés en mer que sur terre, l'éolien offshore permet d'obtenir une production plus régulière et plus importante.

Le principe de fonctionnement est le même que pour les éoliennes terrestres, cependant les conditions en mer implique la construction d'engins plus robustes : les mats doivent être étudiés pour résister à la force des vagues et du courant, la protection contre la corrosion doit être renforcée, le raccordement implique des câbles sous-marins.

Avantages :

Énergie propre, pas ou peu d'impact visuel (selon la distance d'implantation par rapport aux côtes), présence de vent puissant et régulier au large des côtes.

Inconvénients :

Installations plus onéreuses que celles implantées à terre. Coût de l'entretien nécessitant soit l'intervention d'un hélicoptère, soit l'utilisation d'un bateau.

Néanmoins, sur le littoral outre la force du vent la puissance des courants marins peut aussi être employée pour la production d'électricité.

Voici quelques exemples de projets en cours de développement, qui seront peut-être moins coûteux, plus respectueux de l'environnement, plus rentables.

 Parmi ceux-ci :

  • Le Pelamis

Il s'agit d'un équipement flottant de récupération de l'énergie des vagues. Sa structure semi-émergée, se compose de quatre cylindres reliés par des articulations. Ce serpent métallique est positionné dans la direction de propagation de la vague. Le mouvement des vagues agit dans chaque articulation sur un vérin hydraulique qui envoie du fluide haute pression vers une turbine destinée à produire de l'électricité.

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L'énergie produite est envoyée, par l'intermédiaire d'un cordon ombilical, dans les fonds marins et ensuite acheminée à terre.

Les premiers Pelamis ont été installés au PORTUGAL en 2008.

La  première phase, du projet, comprend 3 Pelamis qui offrent une puissance de 2,25 MW. Une deuxième phase prévoit 25 machines supplémentaires pour une puissance de 18,75 MW.

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Un convertisseur Pelamis génére 750 kW, ce qui représente la consommation de 500 foyers, et un parc machine d'une surface de 1 km² devrait délivrer assez d'énergie pour alimenter 20 000 foyers.

Avantages :

Pas de fondation donc peu de frais d'installation, le Pelamis est remorqué et amaré en mer.                                                                                                                                      Sa mobilité permet une maintenance aisée (remorquage à terre).

  • L'hydrolienne ou éolienne sous-marine

Les hydroliennes exploitent l'énergie des courants des marées, qui est une source d'énergie particuièrement intéressante car elle est régulière et inépuisable. Comme une éolienne utilise l'énergie cinétique de l'air, l'hydrolien utilise l'énergie cinétique de l'eau.

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La production d'électricité est prévisible, puisque les marées peuvent être calculées à l'avance. Les courants marins constituent une ressource énergétique intéressante car la densité de l'eau est importante : 1 000 fois supérieure à celle de l'air.

La turbine de l'hydrolienne permet la transformation de l'énergie hydraulique en énergie mécanique, qui est transformée en énergie électrique par un alternateur.

Avantages :

Production prévisible (en fonction des marées), espace nécessaire réduit, création de zones de turbulences empéchant les dépôts de sédiment et l'envasement sur le dispositif.

Inconvénients :

Installation sous-marine, difficulté d'accés, création de zones de turbulence empéchant le développment de la flore.

Il faut considérer que les sites préférentiels pour l'installation d'hydroliennes sont des sites de courants forts à très forts, où les conditions sont peu favorables au développement de la flore et de la faune. Zones exclusivement composées de roches ou de gravières de gros calibre. Le développement de cette technique s'effectue dans la Manche, la mer du Nord et la mer Baltique.

  •  La colonne d'eau oscillante

 Une centrale électrique, destinée à récupérer l'énergie des vagues, est en train de voir le jour dans l'archipel portugais des Açores. La turbine de cette centrale pilote européenne sera actionnée par air comprimé par la montée et la redescente de l'eau de mer dans la chambre étanche, sous l'effet de la houle.

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Elle sera la première du genre dans le monde en exploitation commerciale et devrait pouvoir produire 7 à 8 % de l'énergie co nsommée annuellement par 15 000 habitants. Le projet, d'un coût total estimé à 4,5 millions d'euros, est financé en partie par le programme "JOULE" de l'Union européenne ainsi que par plusieurs sociétés portugaises. 

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Voici quelques exemples de projets, parmi d'autres, d'utilisation de l'énergie marine en cours de développement. Projets qui d'ici à 10 ans vont s'améliorer et seront alors, sans doute, plus concurrentiels que les éoliennes offshores. Ne misons donc pas trop vite sur le tout éolien qu'il soit terrestre ou offshore.

Les coûts des diverses techniques ne sont pas évoqués volontairement, car pour certaines  nous sommes dans une phase de développement,  voir d'expérimentation. Il faut attendre la phase commerciale pour que ceux-ci soient significatifs.


     

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