EXPLOITATION DES ENERGIES MARINES - L'Usine Nouvelle
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Conférence Usine Nouvelle – 21 juin 2011
Energies Renouvelables : Comment faire émerger des
filières industrielles nationales performantes.
EXPLOITATION DES ENERGIES MARINES
Philippe Gouverneur - ENERTRAG
PRESENTATION USINE NOUVELLE
Quelles Energies marines?
Place de la France:
Etat des lieux et objectifs UE et UK
La stratégie française
Considérations techniques et
économiques
1966 La Rance
Pays pionnier
- Puissance installée: 240 MW
- Productivité nette annuelle: 544
millions de KWh (énergie de
pompage déduite).
-Energie consommée pour le
pompage: 64,5 millions de KWh
- 24 groupes comprenant une
turbine et un alternateur.
Les Energies Marines Le terme « Energies Marines Renouvelables» regroupe les énergies renouvelables directement extraites du milieu marin : Marémotrice: exploitation de l’énergie potentielle des masses d’eaux mues par la marée (nécessite un barrage ou bassin de retenue) Hydrolienne offshore ou en estuaire: exploitation de l’énergie cinétique des courants de marées ou océaniques (via une turbine) Houlomotrice: exploitation de l’énergie des vagues Thermique des mers (ETM): exploitation de la différence de température qui peut exister entre l’eau de surface et celle de fond (20°C) Osmotique : exploitation de la différence de salinité entre deux masses d’eau Algale: Biocarburants Eolienne Offshore : exploitation des vents marins
Les énergies marines
Energie de la houle
Pelamis PowerBuoy OE Buoy
Quatre tronçons articulés Flotteur libre absorbant les Système flottant utilisant les
flottants reliés par des vérins variations de la houle. oscilation d’une colonne d’eau
hydrauliques qui captent (Ocean Power Technologie – (OWC).
l’énergie de la houle. USA) (Ocean Energy Ldt – IR)
(Ocean Power Delivery – GB)
AWS Limpet Wave Dragon
Système entièrement Système côtier, basé sur un Système dit « à déferlement ».
immergé doté d’un générateur flux d’air, engendré dans Réservoirs à débordement
linéaire oscillant selon la l’enceinte par les mouvement actionnant des turbines lors
différence de pression lors du de l’eau qui entraine une des reflux.
passage d’une vague. turbine couplée à un (Wave Dragon ApS – DK)
(AWS II BV – ND) générateur.
(Wavegen, - GB)
Searev
(Système Électrique Autonome
de Récupération de l’Énergie
des Vagues) : Bouée oscillante
dotée d’une masse mobile
actionnant un moteur
hydrauliques.(R&D)
(EC Nantes – France)
Houlomoteur nearshore: The Wave Star
Energie des courants
The Blue Concept Open-Centre Turbine
Hydrolienne tripale 20m de (OpenHydro – Ireland)
diamètre (300kW). Fixée au
fond par un trépied lesté
(Hammerfest Storm Delivery
– Norvège)
Seaflow
(Marine Current Turbines Ldt –
GB)
Enermar sytem
Submerged Ducted Rim Hydrolienne flottante à axe
(CCPSI – Canada) vertical de 20kW(Ponte di
Archimede - Italie)
ROADMAP EUROPEENNE
(hors éolien offshore)
En GW
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Espagne Canarie
Portugal
France
Irlande
Espagne
Danemark
Grande Bretagne
2010 2015 2020 2020 2020 2020 2020
Source EU-OEA
ROADMAP UK
Le Royaume Uni possède la stratégie sectorielle la mieux
structurée
• Soutien financier public (plus de 200 M€ engagés entre
1999 et 2008)
• Chaîne d’activités (recherche fondamentale, SuperGen
Marine)
• Accompagnement pré commercial (fond de déploiement
des énergies marines)
• Programme d’accélération (mise au point de composants
de systèmes)
Exemple pédagogique l’Irlande
• 2005-2007: site d’essais en mer permettant d’accueillir
des prototypes houlomoteurs à l’échelle ¼.
• 2008-2010un support à la démonstration de prototypes
unitaires pré-commerciaux, préparant un site test
connecté au réseau.
• 2011-2015: devrait voir des tests de petits parcs pré-
commerciaux sur une période pluriannuelle
• 2016-2020: devrait être celle du développement de
stratégies pour le déploiement commercial de
technologies houlomotrices.
Démarche type: 1 objectif, un support R+D, petits parcs
tests (phase pré-commerciale)
les sites EMR en Europe
La démarche française
La France leader mondial: 240 MW sur 245 installés
• Rappel 11 millions de km 2 de ZEE (2eme mondiale) et des zones
propices pour toutes les EMR
• Des objectifs modestes (PPI avec o,8GW pour 2020)
• Le Grenelle + Grenelle de la Mer + livre Bleu
• La feuille de route de l’ADEME
• Les AMI démonstrateurs
• Les IEED avec France Energies Marines
• Un tarif insuffisant pour le moment 150€ / MWh
A noter également les incubateurs (DCNS) et recherches par Technip,
Alstom, Saipem, STX, etc..Feuille de route ADEME
Les verrous technologiques
• Conception mécanique et fabrication
• Conception électrique
• Installation en milieu marin
• Ancrage et fondation
• Contrôle des machines ou parcs de machines
• Convertisseurs de l’énergie
• Exploitation et maintenance
• Démantèlement
Les verrous non technologiques
• Viabilité économique
• Acceptabilité sociétale
• Sécurité
• Réglementation
Source-ADEMELes AMI/Les français primés
Les 5 Projets primés:
•L’hydrolienne SABELLA
•L’éolienne flottante WINFLO (DCNS)
• L’éolienne flottante VERTIWIND (Technip)
•L’hydrolienne SABELLA
•Le projet ORCA ,hydrolien. (Alstom)
•Le projet S3
•L’éolienne flottante WINFLO
L’éolienne flottante VERTIWINDAspects économiques
• Selon l’OEA : besoin d’énergie en hausse de 45% en 2030 avec
plus de 45% d’émission de CO2, les EMR sont une réponse avec
une énergie sûre, inépuisable et prévisible.
• Des potentialités inégales
• Des investissements lourds dans tous les cas (2-4 M€/MW)
- 20 Md€ pour les 6 GW français en 2020 (essentiellement éolien
offshore)
. Des maturités inégales et des courbes d’apprentissage encore
incertaines
- Des financements difficiles mais un gisement de croissance et
d’emplois: En 2030: 479 000 emplois en éolien dont 294 000 en
offshore.(projection EWEA)
- Les énergies marines (hors éolien offshore) peuvent atteindre le
même chiffre en 2050.EU-Ocean Energy Association : 2020 - 2050
puissance
3,6 GW 188GW
installée
Production 9 TWh 645 TWh
% demande
0,30% 15%
électrique EU 27
Nb. Emplois
26000 314000
directs
Directs et
40000 471000
indirects
Investissements
8.5 451
Md€
Source EU-OEALes chiffres du vent en mer
Production dont
GW éol dont offshore en TWh Offshore Emplois tot. dont offshore
2010 80 3,5 177 13 182 000 34 000
2020 180 35 477 133 446 000 156 000
2030 300 120 935 469 479 000 293 000Potentiels et coûts
Eolien
Houlomoteur Hydrolien ETM Osmotique Algal Marémoteur
offshore
mondial mondial
Cout invest
1000-3000 3500 3000-4000 2000
€/MW
Ressources TWh
150 - 750 13 à 48 1000-3000 10000 2000 380
Pot. exploitables
Cout estimé 60 à 120
4à7 3 à 13 13 à 17 27 ? 4à5 ?
c€/kWh objectif $/baril
75% en durée de vie
Remarques prévisibilité
Ecosse
maturité climatisation membrane ?
++
électricité modif.
eau douce EnvironnementSource CarbonTrust
Source CarbonTrust
Résultats économiques • Des emplois (production, installation, exploitation) 3-4 par MW • Activités côtières et portuaires (fort contenu local) • Des capacités d’export • Des revenus fiscaux (équivalent TP) et TVA • Des redevances domaniales • Un stimulant technologique pour industries connexes • Emulation chercheur/ industrie/ région / infrastructure • Une production prévisible • Une solution pour les zones non interconnectées • Une nécessité pour éviter des pénalités en 2020
Les clés du démarrage
L’éolien trace la voie (supply chain et infrastructures)
La mission 2010 – 2020 : Une stratégie de déploiement
• Les technologies
Tester et sélectionner les meilleurs systèmes de conversion, passer au
démonstrateur voire au pilote industriel et travailler à réduire les coûts
. Réaliser la planification spatiale, évaluer les ressources et les besoins
réseaux , réaliser à minima un atlas européen, informer le public et
travailler à réduire les conflits
• Les financements
Financer les infrastructures de test, les rendre opérationnelles, tester les
machines en vraie grandeur, définir la faisabilité économique (stade
commercial)
• Le réseau
Facilités pour les sites d’essai et sites pilotes, imaginer le déploiement à
grande échelle (courant continu ?) et ses interconnexionsLes clés du démarrage
Croire au potentiel avec une vision de long terme
Une initiative européenne industrielle engageant les états membres:
• Une politique volontaire et stable
• Une réglementation adaptée à l’échelle des projets
• Un soutien aux actions de recherche et développement (échanges
mondiaux)
• Une planification spatiale des sites propices
• La mise au point de mécanisme de support financier (Europe et nations)
• Une adaptation des infrastructures et des réseaux
L’enjeu : Naissance d’un marché mondial pour une énergie prédictibleMerci de votre attention Les Ouvrages de bases: - Des énergies marines en Bretagne : à nous de jouer. (2009) Guy Jourden et Philippe Marchand, Région Bretagne, Conseil économique et social - Energies renouvelables marines: prospectives 2030, édition Quae M.Paillard,D.Lacroix,V.Lamblin avec IFREMER (2009) - Etat des Energies Renouvelables en Europe édition 2010,Observ’er • Les Sites internet - www.eu-oea.com - www.carbontrust.co.uk - www.emec.org.uk - www.ademe.fr - http://energiesdelamer.blogspot.com - Des manifestations: - Colloque RIH au Havre (juin 2011) www.rih-lehavre.com - Conventions d’affaires à Bordeaux (janvier 2012) - Mais aussi Le Mans, Brest, saint Nazaire, Cherbourg, Dunkerque… • Des Réseaux d’échange et de réflexion: • Energies Haute Normandie • Neopolia • Pole mer Bretagne et PACA • France énergies marines • Le Corican • Mr Philippe Gouverneur : philippe.gouverneur@enertrag.com
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