Projet pilote Flowatt : les hydroliennes dans les starting-blocks

  • AFP
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Les industriels se disent "prêts": après avoir regagné le soutien de l'Etat, le secteur de l'hydrolien compte faire descendre bientôt dans les fonds maritimes normands le parc hydrolien le plus puissant d'Europe, destiné à tirer de l'électricité des courants marins.

6 hydroliennes de 17 MW de puissance cumulée

Alors que les besoins électriques vont aller croissant, la France a acté l'an dernier le retour de son appui à cette énergie, réduit après une faillite dans le secteur en 2018.

Il faut "repartir sur la bataille de l'hydrolien", avait lancé Emmanuel Macron en novembre à Nantes, évoquant ce parc Flowatt au large du Cotentin, doté d'une aide de 65 millions d'euros dans le cadre du plan France 2030.

Ce projet-pilote, composé de six hydroliennes pour une capacité de 17 mégawatts (MW) - de quoi alimenter 20 000 personnes en électricité - a reçu fin 2023 son autorisation préfectorale et n'a fait l'objet d'aucun recours en justice. Il ouvre la voie à de futurs sites commerciaux bien plus importants, espère la filière.

À terme, "nous visons un parc commercial de 250 MW", puis 500 MW supplémentaires avant 2030, soit au moins autant qu'un parc éolien en mer, explique Guillaume Gréau, directeur des opérations du groupe cherbourgeois HydroQuest, qui porte le projet Flowatt avec le producteur d'énergies renouvelables Qair.

Des installations « bien acceptées »

Posé sur le sol marin par 35 mètres de fond, le site tirera son énergie du très puissant courant du Raz Blanchard, au large de La Hague (département de la Manche).

Après deux ans de test en démonstrateur à Paimpol-Bréhat, en Bretagne, HydroQuest est prêt à lancer le chantier des premières turbines en 2025 : six structures d'acier tripodes hautes de 21 m et lestées de fonte, aux pales en matériau composite, bien plus courtes et plus lentes que des éoliennes.

L'hydrolien "est bien accepté car les machines sont sous l'eau", fait valoir M. Gréau. Seule émerge une "sous-station" électrique, plateforme reliant les engins pour acheminer le courant à terre. Il souligne aussi la "prédictibilité" de cette énergie basée sur les marées, donc "la Lune, et un peu la gravitation terrestre". Et le courant ne fait une pause qu'à chaque cycle de six heures, ajoute-t-il.

Concorde politique

Au niveau mondial, le secteur évoque un gisement de 100 gigawatts (GW), autant que 60 centrales à charbon. En potentiel, la France est considérée comme le 2e pays européen, après le Royaume Uni, avec 5 GW.

Plusieurs projets, plus ou moins avancés, y sont en cours: au Raz Blanchard, où un autre projet-pilote, NH1 de Normandie Hydroliennes, annonce 12 MW, mais aussi en Bretagne dans le passage du Fromveur, près d'Ouessant. Fin juin, la Région Bretagne a présenté une étude montrant un gisement dans le raz de Sein ou encore, moins puissant cependant, au large de Bréhat.

Selon l'association professionnelle Ocean Energy Europe, une dizaine d'entreprises ont des projets matures en Europe, de l'Angleterre et jusqu'aux îles Feroe. Mais la Chine a également un programme, et les Etats-Unis "font des appels du pied aux développeurs européens", signale Valentin Dupont, d'Ocean Energy Europe (OEE), organisation professionnelle du secteur qui regroupe plus de 120 acteurs.

Le Royaume-Uni a pris de l'avance, avec l'allocation depuis 2021 par l'Etat de tarifs d'achat de l'électricité à plusieurs projets.

En France, "on aura besoin de 2 GW de projets attribués d'ici 2030 pour garantir une compétitivité", estime Marc Lafosse, pour le Syndicat des énergies renouvelables (SER), selon qui les prix vont baisser. "On sera sous 100 euros/MWh au 1er gigawatt dans l'eau", voire moins de 80 (l'éolien offshore étant à 45-60), prévoit-il.

Alors les industriels attendent la nouvelle planification énergétique de la France, qui doit fixer un objectif par énergie, et espèrent de premiers appels d'offres commerciaux.

Le texte, qui accuse un an de retard, se heurte dans l'immédiat à l'inconnue politique.

"Les trucs sous l'eau ? Pour moi, ça ne vaut rien. Sauf si on me propose quelque chose qui fonctionne", a répondu à l'AFP le député Jean-Philippe Tanguy, le "monsieur énergie" du RN.

Mais ailleurs, l'hydrolien semble bénéficier d'un accueil plutôt favorable. Au Sénat, une proposition de loi (LR) de programmation énergétique lui fixe des objectifs chiffrés. Cette énergie était aussi au programme du Nouveau Front populaire, pour qui l'hydrolien doit contribuer à "faire de la France le leader européen des énergies marines".

Commentaires

APO

Depuis plus de 20 ans, des dizaines de millions d'Euros ont été investis sur divers projets en Bretagne (Sabella - en faillite - et le parc de Bréhat) et ailleurs... Les résultats et Rex sont médiocres (pour ne pas dire autre chose) et on en remet une couche !!!
Capter un flux d'énergie non "canalisé" ou en conduite forcé n'est guère évident et sujet à de grosses variations de puissance !
Pour rappel les moulins à marée ont existé pendant des siècles pour capter les flux et reflux de la mer via des systèmes efficaces et leur version moderne est la Rance avec ses qualités et ses défauts...
On ferait bien d'y penser dans certains estuaires bretons, non pas seulement pour l'énergie mais aussi et surtout pour protéger les villes anciennes de la montée des eaux avec du coup des double usages...).

Les moulins à vent ont été modernisé par les éoliennes actuelles (après le développement d'aérogénérateurs de petite taille sur les bateaux tout à fait efficaces depuis 50 ans...). Mais cela a marché pendant des siècles !!!

La mer est un lieu particulièrement difficile... y plonger des éléments pour capter de l'énergie va nécessiter des moyens colossaux ! Quel sera l'EROI (taux de retour énergétique) global de telles installations !? Ne ferait t'on pas mieux d'intégrer cela dans des massifs d'éoliennes marines pour en diminuer les couts (surtout de maintenance) et garantir un peu des "captages" de flux avec divers dispositifs de "guidage" des eaux !???
On va encore balancer des sommes folles dans des dispositifs qui ne marcheront pas 30 ans (ou avec des couts de maintenance astronomiques !!!). Aller naviguer dans le Raz Blanchard cela peut être particulièrement "tendu" et scabreux du fait des courants...

Ce qui marche depuis 50 ans, les STEP, reste au placard !!! Rien à l'horizon malgré des prix de marché très bas aux heures de plein soleil et la manque parfois chronique d'eau en été ces dernières années !!! (Avec un peu d'intelligence on peut stocker pas mal d'eau dans des STEP ad 'hoc au printemps pour assurer de l'eau en été suivant les lieux !).

Pourquoi cet acharnement à dépenser du pognon dans des lubies qui ne marcheront pas, ni à l'échelle ni en volume !!!

APO

De plus, plutôt que d'aller essayer de capter directement ces courants de marée dans une des zones les plus compliquées de France, pourquoi on ne valide pas les prototypes dans des fleuves sur des périodes conséquentes !!! (le site de Bréhat est par ailleurs "cablé" et près à recevoir des prototypes pour validation !)

Cela sent encore l'aventure pittoresque pour certains grâce et avec de l'argent public... Etre basé en bord de mer, ça peut être sympa...

Niveau sérieux, cela fait un peu comme des novices en alpinisme qui partiraient dans l'Himalaya pour gravir l'Everest sans grosses préparations préalables... Mais avec un bon sponsor, le voyage étant ainsi assuré...

Serge Rochain

Tout ce qui est renouvelable est boen à prendre d'autant que les courants de marées ou de la circulation thermoaline n'ont rien d'aléatoire.

APO

@Serge Rochain,

Et ce Quoi qu'il en coute !?

Pour rappel, on a une économie soumise à une concurrence mondiale et qui ne peut avoir des prix de l'énergie aberrants (sauf à vouloir finir de la ruiner !) et une grande partie de la population qui n'a pas un pouvoir d'achat conséquent et qui en a marre de voir le prix de l'énergie augmenter très régulièrement et au-delà du niveau de l'inflation car cela la prive encore plus d'un peu de pouvoir d'achat... (sans parler de la dette de l'état 3.000 milliards d'Euros !)

Certes 65 millions cela est peu au niveau du budget de l'état et c'est à peine 1 Euro par Français ! (Certains Français comptent toutefois chaque mois quasi à l'Euro leurs dépenses... et se privent de bien des choses...)

Olivier JUIN

Les discours promotionnels autour des projets hydroliens sont souvent critiqués pour leur manque de transparence, notamment en ce qui concerne les vitesses de courant utilisées pour les estimations de puissance nominale et maximale ainsi que pour les coûts de mise en œuvre.

Peut-être n’est-il pas inutile de garder à l’esprit certaines données techniques et pratiques :

 La puissance récupérable par une hydrolienne est proportionnelle au cube de la vitesse du courant. Par exemple, une machine donnée pour 2 MW à 10 nœuds (environ 5 m/s) verrait sa puissance réduite à 0,25 MW à 5 nœuds. Cette relation non linéaire signifie que même de petites variations de vitesse de courant peuvent avoir un impact considérable sur la puissance générée. D’ où l’intérêt d’adopter un procédé permettant un maintien efficace des machines dans les zones de courant maximal.

 En raison du régime sinusoïdal des courants de marée, la production électrique restituée par une hydrolienne tourne autour de 10% (13% dans le meilleur des cas) de sa capacité maximale. Cela contraste fortement avec les chiffres souvent avancés dans les discours promotionnels, qui peuvent induire en erreur quant à la véritable efficacité des installations.

Enfin, le ratio puissance / milliers d’habitants peut, à minima, laisser perplexe : à quelle heure, à quelle saison ?

 En France, la consommation annuelle par habitant est d’environ 6,5 MWh. En étant volontairement très optimiste, on peut attendre 1500 MWh par an d’une hydrolienne de 1 MW soit l’équivalent de la consommation de 230 habitants. Ce n’est déjà pas si mal, mais même à 100 €/MWh cela n’engendre pas des chiffres d’affaires impressionnants, de l’ordre d’une centaine de milliers d’euros par an , dans le meilleurs des cas !

Or, même s’il est difficile d’obtenir des chiffres précis en ce domaine, il apparaît que le coût de la simple immersion d’une machine équivaut à près d’une dizaine d’années d’exploitation. Montant auquel il convient d’ajouter les coûts de fabrication, de branchement, d’exploitation et de relevage en fin de cycle…

Il faut donc innover radicalement :

 L’adoption de rotors verticaux est probablement pertinente dans des eaux au caractère quelque peu tourbillonnant et dont la direction globale varie sensiblement en fonction de la force et de l’avancement de la marée. Cette approche pourrait améliorer l'efficacité des installations face aux conditions marines variables.

 HydreManche a développé et promeut un concept réunissant plusieurs hydroliennes sur un support commun submersible, facilement relevable et remorquable afin de réduire considérablement les coûts d’installation, d’usage, voire de fabrication. Cette innovation vise à surmonter les obstacles économiques qui ont jusqu'à présent limité le succès des projets hydroliens.

Il ne s’agit donc plus de se contenter de faire du captage de subventions sans réel lendemain comme c’est le cas depuis presque 20 ans, mais d’avoir le courage de changer de modèle économique pour faire aboutir une solution viable. Dans ce contexte, il serait intéressant de développer un partenariat avec les îles Anglo-Normandes, qui sont en attente d’une production d'énergie marine renouvelable (EMR) autonome, rentable et sur le territoire maritime desquelles se trouve une bonne partie de la ressource.

Adopter une approche plus transparente et innovante est essentiel pour débloquer le véritable potentiel des hydroliennes et garantir une contribution significative à la transition énergétique.

APO

Merci pour cette explication claire et très explicite sur les limites des modèles des hydroliennes actuelles. Celles-ci reviennent une nouvelle fois à la mode mais la conclusion finale semble toute tracée... De plus les implanter de manière isolée dans le Raz Blanchard c'est se garantir des difficultés d'accès pour la maintenance assez importantes et couteuses...

Pour l'orientation des courants de marée que vous mentionnez et qui est réelle, c'est effectivement une contrainte supplémentaire pour des rotors à axes horizontaux fixes (et les rendre mobile comme des éoliennes n'est guère aisée ni garantie dans le temps, surtout dans un environnement marin...).

Pour des rotors à Axes verticaux, ce serait effectivement plus adéquat (Avis Perso). Pour leurs implantations potentielles, les fondations "adaptées" et conçues à cet effet de mats d'éoliennes pourraient être un lieu propice si tout est pensé à l'avance avec en plus la possibilité de faire des mini-tuyères pour guider les courants et les flux d'eau. De plus en pensant bien la chose, certains mécanismes des hydroliennes seraient alors accessibles sans bouger tout l'hydrolienne, notamment certaines pièces mécaniques sujettes à des usures fortes et/ou nécessitant des "lubrifications" conséquentes et régulières...

Avez-vous essayé vos hydroliennes (ou des protypes) dans un fleuve? (L'accès peut y être assez simple via des grues mobiles relativement standard suivant où cela est posé)

Avis perso, tant que des hydroliennes ne sont pas réellement validées dans des cours d'eau (fleuve ou rivière) à quoi bon les implanter directement en mer qui plus est dans des fleuves la production sera bien plus constante et régulière sur des pas de temps court même si fluctuante à l'année !

Olivier JUIN

La vitesse des fleuves, bien que plus constante, est souvent inférieure à 1 m/s, ce qui ne permet pas une exploitation industrielle efficace des hydroliennes (qui utilisent l'énergie cinétique). De plus, cela nécessiterait d'immerger des équipements encombrants dans les zones navigables. Quant aux torrents, leur écoulement est trop aléatoire pour être exploité.
La solution éprouvée pour l'exploitation des cours d'eau reste les barrages, qui utilisent l'énergie potentielle de l'eau et peuvent aussi servir de STEP, comme vous le soulignez par ailleurs, facilitant ainsi l'exploitation des autres énergies renouvelables.
Le Raz Blanchard, quant à lui, se transforme quatre fois par jour en un immense torrent avec des vitesses compatibles à l'égard d’une exploitation industrielle. A condition de pouvoir implanter les hélices de manière sûre et économique dans les zones les plus énergétiques, ce qui constitue le principal défi. Il s'arrête et s'inverse aussi quatre fois par jour, mais pas de manière uniforme. Une implantation judicieuse, complétée peut-être par une installation dans le Raz de Barfleur, pourrait permettre de lisser la production.

APO

@Olivier Juin,

Le Raz Blanchard n'est pas un torrent (même si par vent contre courant cela est très tumultueux en surface...), c'est plus un grand tapis roulant ou un immense fleuve à vitesse variable... D'ailleurs sur ce point je me permets de vous corriger, la variabilité des courants entre mortes eaux (faible coefficient de marée) et vives eaux est très importants, donc tantôt il y a un fleuve puissant tantôt un fleuve paisible mais aucune constance ni journalière (effectivement 4 A/R de l'eau en moyenne) ni hebdomadaire (augmentation et baisse des coefficients de marée)... Dimensionner des équipements pour ces fluctuations doit être un casse-tête et générer des "impasses" sur certaines puissances...

Pour les fleuves en prenant les minima d'été, effectivement cela peut être bas en débit, mais à l'inverse entre la fin de l'automne et la fin du printemps, les débits de certains fleuves français sont très conséquents et assez régulier d'heure en heure...
Les voies navigables, notamment sur la Loire, sont restreintes et faire de la place sous ou à proximité d'un pont pour une zone de test pour hydrolienne est faisable et sans préjudice réel pour la navigation (avis perso)... On a besoin d'énergie en Hiver plus qu'en été donc la production d'hydrolienne fluviale à Axe Verticale pourrait avoir une bonne courbe annuelle de production et de plus ce genre de technologie est exportable et moins compliqué à mettre en oeuvre que de grands barrages...

Votre idée d'hydrolienne à Axe Verticale est dans tous les cas bonne (Avis Perso) car elle permettrait des systèmes d'accès à celles-ci en mer comme en exploitation fluviale. En mer dans des massifs d'éoliennes en mer notamment - redite de ma part - cela permettrait des couts de raccordement au réseau très faibles... --> Combien va couter le raccordement au réseau du parc hydrolien mentionné dans l'article !? (très cher au MW.h produit dans les 10 prochaines années...).

Pour revenir au sujet de l'exploitation, toute machine nécessite de la maintenance que ce soit en horaire à 250 heures, 500, ou 1000, ou en km parcouru 10.000 soit 200 heures à 50km/h ou en énergie produite et/ou transmise... Comment faire la maintenance d'une hydrolienne à quelques dizaines de m de profondeur et fonctionnant 50% du temps, en 20 jours elle aura près de 250 heures de fonctionnement... en 40 jours 500, et en 80 jours 1000 heures... Faudra t'il la ramener à terre à chaque fois !? (avec de gros moyens !?)
Une voiture, machine connue et optimisée depuis longtemps a besoin de maintenance... Qui ferait 50.000 km sans révision de sa voiture (et changement de certaines huiles + quelques graissages !) et 50.000 km c'est juste 1000 heures à 50 km/h !!!
La maintenance d'hydrolienne immergée toute seule sera un casse-tête et d'un coup opérationnel monstrueux... (Sabella en a fait les frais...)
Et rater les maintenances d'une machine, la conduit à de potentielles graves casses mécaniques...

BrigitteMB

C'est vraiment le serpent de mer, ces hydroliennes. Comme dit un des intervenants en fleuve on sait que ça fonctionne (moins de corrosion et des courants plus réguliers, c’est sûr), pourquoi ne pas les utiliser là où elles survivent ? Sabella a été si souvent sortie de mer que l'information de savoir si elle était en mer ou pas était devenue secrète dans la région !
Ce nouveau projet, dans une zone à très forts courants, qui ne parait pas s'appuyer sur un retour d’expérience, ressemble bien à de la chasse aux subventions, ce sont encore probablement 65M€ jetés à la mer...

APO

@Brigitte MB,

Ce que l'on sait des REX précédents, c'est que c'est très compliqué et que certaines productions attendues sont en plus perturbées par l'orientation des courants marins qui varient avec les coefficients de marée qui changent en permanence...
De plus suivant les marées, les plages de production importantes tombent soit à de bons moments (pointe du soir !) soit à de mauvais moments (dans l'après-midi). Ce qui donne une variabilité conséquente, certes prévisible mais pas pilotable...

Serge Rochain

Quand il s'agit de tester une technologie nouvelle toute somme qui y est investie serait nécéssairepent en pure perte, mais quand il s'agit seulement de soutenir une technologie suposée mature comme le nucléaire, il n'y a aucun problème :
""Lorsque cette entreprise est en difficulté à cause de tarifs bas, elle est soutenue par l'Etat", a-t-il ajouté, rappelant qu'EDF "a reçu 10 milliards d'aides à la capitalisation et de renoncement aux dividendes depuis 2015". "Il n'y a pas de raison de s'inquiéter pour l'avenir d'EDF", a assuré Gabriel Attal."
https://www.bfmtv.com/economie/entreprises/energie/le-gouvernement-assu…
Et je ne parle pas des dizaines de réacteurs nucléaires expérimentaux dont la facture restera à jamais inconnue durant plus de 10 ans avant de finalement construire des REP sous license américiane Westinghouse.
Deux poids, deux mesure selon que vous serez blanc nucléaire ou noir renouvelable comme dit le moraliste

BrigitteMB

Il y a bien 30 ans qu'on me présente les hydroliennes comme la solution magique (au début je me suis laissée prendre) et qu'on y investit de l'argent sans résultat (sauf hydroliennes en fleuve, comme à Orléans), ce n'est plus vraiment du test de nouvelle technologie...

BrigitteMB

Il me semble que Zoé fonctionnait

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