Bataille navale au large d’Ouessant

Test sur la turbine de l'hydrolienne dans la rade de Brest © EDF Médiathèque - Philippe Dureuil

Test sur la turbine de l’hydrolienne dans la rade de Brest © EDF Médiathèque – Philippe Dureuil

C’est parti pour l’hydrolien maritime. Depuis novembre 2015, la première hydrolienne française, installée par 55 mètres de fond, produit ses premiers kW qui alimentent l’île d’Ouessant, dont elle fournit 15 % de la consommation. Et vise à en fournir la moitié d’ici 2019. D’autres projets sont sur le point d’aboutir. Zoom sur la dernière-née des énergies renouvelables, qui n’a pas fini de faire parler d’elle.

L’hydrolienne, aux pâles de 10 mètre de diamètre, entrée en production le 5 novembre dernier a été conçue par la petite société quimperroise Sabella. Derrière le beau succès industriel de cette jeune entreprise, se cache une violente bataille économique entre deux consortiums qui entendent se partager le marché prometteur de l’hydrolien. Sabella a en effet passé des accords de partenariat avec Engie (ex GDF Suez), qui travaille en étroite collaboration avec le groupe Alstom. Son principal concurrent est aussi une alliance entre un énergéticien (EDF) et un industriel, DCNS, issu de l’ancienne Direction des Constructions Navales. Ce sont donc, signe des enjeux, des poids lourds de l’industrie française qui s’affrontent sur ce marché plein de promesses.

Selon Engie, « la France occupe une position unique en matière de potentiel hydrolien puisqu’elle dispose du second gisement énergétique hydrolien après le Royaume-Uni. Ce gisement, estimé entre 3 et 5 GW, représente une capacité de production supérieure à celle de deux réacteurs nucléaires ». L’essentiel de cette capacité est dans deux sites : le raz Blanchard, à l’Ouest de la pointe du Cotentin, et le passage du Fromveur, près de l’île d’Ouessant. Tous deux sont connus pour la puissance et la régularité de leurs courants.

Le Service Hydrographique et Océanographique de la Marine peut prédire avec une quasi-certitude comment ils évolueront, mois après mois, durant les décennies à venir, en fonction des marées et des courants : un avantage précieux pour les gestionnaires de réseaux électriques qui ont déjà fort à faire avec la montée en puissance des énergies renouvelables intermittentes. Les avantages des hydroliennes ne s’arrêtent pas là. Comme l’eau est plus dense que l’air, leurs pâles peuvent fournir une même puissance qu’une éolienne en étant quatre fois moins grandes, et en tournant plus lentement, soit autant d’économies sur l’usure des pièces. De plus, les hydroliennes ne sont guère contestées par les mouvements écologistes, même si certains redoutent qu’elles ne perturbent la sédimentation, ou nuisent à la flore et la faune maritime.

C’est donc, en réponse à un appel d’offre gouvernemental de septembre 2013, sur ces deux sites du raz Blanchard et du passage du Fromveur que les deux consortiums rivaux vont déployer leurs installations pilotes de « fermes maritimes hydroliennes », soutenues par des aides publiques. L’alliance Engie/Alstom installera à partir de 2017 quatre hydroliennes d’une capacité totale de 5,6 MW conçues par le spécialiste des turbines dans le raz Blanchard, dont le raccordement au réseau permettra de fournir en électricité 15 000 personnes.

C’est sur ce même site que l’alliance EDF/DCNS installera d’ici 2018 sept hydroliennes d’une capacité totale de 14 MW. Ces énormes machines de 850 tonnes aux pâles de 16 mètres de diamètre utilisent une technologie testée depuis 2012 sur un site expérimental de Paimpol-Bréhat « L’objectif est de valider les performances techniques et énergétiques de ces machines. Car pour parvenir à réduire les coûts et rendre l’énergie hydrolienne compétitive, il faut en premier lieu démontrer la fiabilité des projets dans la durée » explique Sylvain Gaignard, directeur de projets énergies marines chez EDF Energies nouvelles. Le groupe a également à son actif l’installation d’hydroliennes, entrées en production l’an passé, dans la baie de Fundy, au Canada.

Ces installations pilotes devraient permettre de résoudre les problèmes que posent toujours l’exploitation industrielle des hydroliennes. Quel est le matériau optimal pour les pâles et les pièces de la machine, capable de résister à la corrosion du sel marin ? Des aciers spéciaux, ou des fibres composites ? Quelle est la vitesse optimale de rotation des pâles, permettant de produire le maximum d’énergie tout en minimisant l’usure des pièces ? Comment diminuer les coûts de production de ces machines, aujourd’hui très nettement supérieurs à ceux des éoliennes ? Et comment concevoir des machines nécessitant le moins de maintenance possible pendant leurs vingt années de fonctionnement envisagées, puisque toute intervention en milieu sous-marin est des plus onéreuses ? Et enfin quels sont les meilleurs câbles raccordant les machines au réseau électrique ? Défi industriel et commercial, les hydroliennes posent aussi de passionnantes questions aux ingénieurs.

2 Commentaires
  1. DEFRANCE 3 années Il y a

    Pitié, arrêtez, d’écrire n’importe quoi ! Vous citez Engie qui reprend un canular de Hervé Majaste co-fondateur de Sabella. Ce canular traine depuis une dizaine d’année, au fil du temps il devient une imposture s’il est rediffusé par Engie qui, jusqu’à plus ample informé a des ingénieurs pas complètement illettrés en physique. Confondre à ce point, avec votre citation, puissance installée et puissance moyenne générée, en ignorant le facteur de charge réel du potentiel hydrolien, relève soit de l’illettrisme, soit de l’imposture. Comment peut-on ignorer que la vitesse du courant s’annule 4 fois par jour, qu’une hydrolienne ne démarre pas aussitôt après la renverse, qu’au redémarrage le rendement est très faible ; comment peut-on ignorer que 2 fois par mois, il existe des mortes-eaux où la puissance moyenne du courant peut être divisée par 10 si on la compare à une vive-eau voisine.
    Prenons le cas du Raz Blanchard qui contrairement au Fromveur est très dissymétrique ; à quelques encablures de Goury, le flot génère une puissance 3 fois supérieure au jusant (droites rouges sur l’abaque coefficient/vitesse). Ainsi, le Raz Blanchard, pour une puissance installée correspondant au maximum des vives-eaux, présente-t-il un facteur de charge qui ne dépasse pas 0,1, soit, pour une puissance installée de 2,5 GW, une puissance moyenne de 250 MW correspondant à 1/6 d’EPR ; on est très loin de votre annonce. J’ai honte pour vous.
    D’ailleurs vous auriez pu calculer vous-même le facteur de charge du Fromveur vu par Sabella D10 : 15% de la consommation de Ouessant avec 1 MW installé. En cherchant cette consommation sur internet, vous auriez trouvé un facteur de charge de 0,12. Les prévisions données par J.F. Daviau pour Sabella D10 suite aux premiers résultats, me semblent pertinentes.
    Le 10/03 j’ai fait une causerie sur le potentiel hydrolien du Fromveur, le diaporama de cette causerie est accessible sur le site rennesensciences.fr. Si vous en faites bon usage, vous pourrez calculer le facteur de charge de n’importe quel site hydrolien.
    Je reste à votre disposition pour tout renseignement complémentaire.

    André Defrance, ancien enseignant-chercheur en physique, Université de Rennes1

    • Stéphane Gravier 3 années Il y a

      Merci de votre commentaire. Vous avez raison de souligner la différence entre puissance installée et puissance moyenne générée. Cela dit, il est courant de raisonner en termes de puissance installée. C’est ce que font le ministère de l’Ecologie ou l’association professionnelle “France Energies marines” qui, tous deux, chiffrent le potentiel de l’hydrolien en France autour de 3 GW, soit le bas de la fourchette annoncée par Engie. Ce chiffre nous semble donc à peu près consensuel, et c’est pourquoi nous l’avons repris dans l’article

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