Éolienne flottante

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La Hiwind, première éolienne flottante, au large de Stavanger.

Une éolienne flottante est une éolienne offshore montée sur une structure flottante qui permet à la turbine de produire de l'électricité plus loin des côtes, où l'eau est beaucoup plus profonde et les vents plus forts et plus stables.

Applications[modifier | modifier le code]

Développement[modifier | modifier le code]

Dans le développement d'éoliennes offshore flottantes, on bénéficie de l'expérience de l'industrie pétrolière et gazière avec des plates-formes pétrolière flottantes.

Types de plates-formes[modifier | modifier le code]

Les plates-formes peuvent être classées en :

  • single-turbine-floater (une éolienne montée sur une structure flottante) ;
  • multiple-turbine-floaters (plusieurs éoliennes montées sur une structure flottante).

Coûts[modifier | modifier le code]

Alors qu'il n'existe en 2016 que quelques démonstrateurs de l'éolien flottant dans le monde, certains spécialistes prédisent qu'il supplantera demain l'éolien en mer posé. Selon une étude récente de Bearing Point, on recense aujourd'hui un potentiel de 240 GW dans le monde. En France, selon l'association professionnelle France Énergie éolienne, on estime le potentiel à 6 GW. Le prix de revient de l'éolien flottant est, sur le papier, sensiblement moins cher que celui de l'éolien posé. Sa production est bien supérieure, car le vent au large est plus fort et plus régulier. Le patron d'Eolfi, entreprise choisie fin juillet 2016 pour construire le premier parc pilote au large de Groix (Morbihan), estime qu'un prix cible de 110 à 130 €/MWh d'ici 2025 pour l'électricité vendue n'est pas aberrant, à condition que les volumes soient là, permettant les effets d'échelle[1].

Prototypes[modifier | modifier le code]

Le projet WindFloat, deuxième prototype d'éolienne flottante à échelle réelle d'une puissance de 2 MW et installé au large de Aguçadoura au Portugal.

La société norvégienne StatoilHydro a installé un prototype d'éolienne flottante nommé Hywind au large des côtes norvégiennes[2]. Ce prototype est suivi d'un projet plus important, utilisant le même concept, au sein d'un parc de cinq éoliennes de 6 MW au large de l’Écosse. La mise en service du parc éolien est prévue en 2017[3].

La société française Nenuphar établie à Lille et à Aix-en-Provence où elle emploie une quarantaine de personnes, développe une éolienne flottante appelée Twinfloat. Il s'agit d'une « éolienne offshore flottante contrarotative à axe verticale », ce qui veut dire qu'elle est équipée de deux pales à axe vertical tournant chacune dans un sens opposé. Encore à l'état de prototype, elle devrait produire 1 MW d’électricité pour un prix situé entre 110 et 130 euros (contre 170 euros pour les éoliennes traditionnelles offshore) et être opérationnelle en 2020[4].

En France[modifier | modifier le code]

  • Un prototype VertiWind est en cours de construction au large de Port-Saint-Louis-du-Rhône (4 MW en 2015, 26 MW en 2017) : voir Énergie éolienne en France#Éoliennes flottantes.
  • Un autre projet est à l'étude en Bretagne, dans le cadre d'une convention signée entre DCNS (division Énergie et Infrastructures Marines chargée de l'hydrolien, de l'exploitation thermique des mers et éolien flottant), vient de signer une convention de partenariat avec la région Bretagne pour mener des études au large de l'île de Groix d'une première ferme pilote au large de l'île de Groix, d'ici à 2019[5].
  • Un démonstrateur de 2 MW équipé d'une fondation flottante Ideol sera installé au large du Croisic mi-2017, sur le site d’essais SEM-REV de l’école centrale de Nantes. Porté par un consortium européen baptisé Floatgen, composé notamment de la société française Ideol (spécialiste français des fondations flottantes), du fabricant d'éoliennes Gamesa ou encore de Bouygues Travaux Publics (construction de la fondation flottante), ce projet bénéficiant de fonds européens est chargé de démontrer la faisabilité technique et la viabilité économique de l’éolien flottant, dans le but d’étendre le potentiel de développement de parcs éoliens en mer aux eaux profondes et disposant d’un meilleur gisement de vent. Le projet a également pour objectif de démontrer le fort potentiel de diminution des coûts de l’électricité produite par des parcs éoliens flottants. Floatgen sera la première éolienne installée en mer au large des côtes Françaises[6].

Le SER estimait en juin 2013 que « L'éolien flottant […] permettra à terme d'installer des éoliennes à des profondeurs plus importantes, et d'accroître encore le potentiel de la filière », c'est-à-dire à plus de 50 mètres de fond[5]. Cette méthode permet aussi de s'affranchir des risques liés aux munitions immergées (par exemple au large de l'île de Groix).

DCNS et Alstom ont signé le 13 octobre 2014 un accord de partenariat destiné à développer un module d'éolienne flottante de 6 MW. Le projet, baptisé Sea Reed, a reçu un soutien de six millions d'euros de l'ADEME. DCNS abandonne le projet Winflo qu'il menait depuis 2008 avec Nass&Wind, Vergnet, l'Ifremer et l'École nationale supérieure de techniques avancées (Ensta) de Bretagne, prévoyant la construction d'un démonstrateur de 1 MW, avant de passer à la taille réelle de plus de 5 MW ; ce calendrier était trop étalé pour avoir des chances de succès face à a concurrence qui met déjà des démonstrateurs à l'eau[7].

La Direction interrégionale de la mer Méditerranée (DIRM) a présenté début avril 2015 les résultats de la concertation destinée à identifier les sites favorables au déploiement de parcs éoliens flottants en Méditerranée. Trois zones ont fait l'objet d'un consensus entre les services de l'État, la filière éolienne et les professionnels de la mer : deux en Languedoc-Roussillon, les zones dites de Leucate (150 km2) et Gruissan (65 km2), éloignées de la côte de respectivement 14 et 15 km, et une en Provence-Alpes-Côte d'Azur (PACA), la zone de Faraman (117 km2), au large de Fos-sur-Mer et à 12 km de la côte[8].

La start-up française Ideol, créée en 2010 à La Ciotat (Bouches-du-Rhône), est chargée depuis juin 2015 par le japonais Hitachi Zosen de concevoir deux démonstrateurs de fondations flottantes pour l'éolien offshore dit « Damping Pool », en acier pour l'une, en béton pour la seconde, à installer au large du Japon en 2017. Cette fondation peut accueillir tous les types d'éoliennes présentes sur le marché[9]. Ideol a également conclu un accord préliminaire fin 2015 avec le conglomérat taïwanais China Steel Corporation portant sur l’ingénierie et la construction d’éoliennes marines dotées de sa fondation flottante[10].

L'ADEME a lancé début août 2015 l'appel à projets dans l'éolien flottant, ouvert jusqu'en avril 2016, qui doit permettre l'attribution de quatre petits champs, choisis par le ministère de l'Écologie, dont trois situés dans la Méditerranée, en Languedoc-Roussillon (au large des étangs de Leucate et de la commune de Gruissan) et en Camargue (au large du phare de Faraman). Un dernier champ a été ajouté dans l'Atlantique, au large de l'île de Groix. Chaque parc contiendra entre trois et six éoliennes de taille réelle, en phase prototype pré-commerciale, développant une puissance unitaire d'au moins 5 MW[11].

Fin juillet 2016, les deux premiers lauréats ont été choisis : il s'agit des projets portés par le groupe Quadran, à Gruissan (Aude) en Méditerranée, et par le consortium Eolfi (ex-filiale de Veolia)-CGN Europe Energy, au large de Groix, en Bretagne. Chacun de ces deux parcs sera composé de quatre éoliennes de 6 MW. D'autres lauréats seront désignés à la rentrée, sur deux autres zones en Méditerranée, à Leucate (Aude) et Faraman (Bouches-du-Rhône). Ces fermes pilotes bénéficieront d'une subvention à l'investissement, dans le cadre du programme des investissements d'avenir, et d'un tarif d'achat garanti pour l'électricité produite. L'enveloppe de subvention initialement évoquée par l'exécutif s'élevait à 150 millions d'euros. Le tarif serait compris entre 200 et 250 €/MWh[12].

En Allemagne[modifier | modifier le code]

L'industriel allemand Edelstahl und Umwelttechnik Stralsund (ESG), filiale du groupe Gicon, construit une éolienne flottante de 2,3 MW (taille : 28 m de haut sur 32 m de côté ; poids : 670 t), qui sera mise à l'eau dans la mer Baltique, à proximité du parc éolien Baltic 1, au plus tard à l'automne 2015, avant d'être transportée dans les eaux plus agitées de la mer du Nord. La fondation flottante de la machine est conçue en acier selon une structure quadripode. Le constructeur envisage une production de série à horizon 2017 et vise le marché international[13].

Potentiel mondial[modifier | modifier le code]

Il serait d'environ 10 000 TWh/an selon les technologies disponibles vers 2010. Ce potentiel est à comparer à celui des hydroliennes immergées (450 TWh/an)[5].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Une technologie qui suscite de grands espoirs, Les Échos, 3 août 2016.
  2. Éolienne flottante en Norvège, avec des groupes français, sur greenunivers.com
  3. (en) Statoil, « Hywind Scotland Pilot Park », sur www.statoil.com, (consulté le 29 mai 2016).
  4. Axel Leclerc, La Twinfloat : une éolienne made in France… et flottante !, sur positivr.fr
  5. a, b et c Éolien flottant : une première ferme pilote bretonne avant 2019, 15 octobre 2014, sur batiactu.com
  6. « Dans un an, la première éolienne flottante », Ouest-France,
  7. Éolien flottant - Adieu Winflo, bonjour Sea Reed, EurObserv'ER, 15 octobre 2014, sur energies-renouvelables.org
  8. Éolien flottant - Trois sites identifiés en Méditerranée, 29 avril 2015, sur energies-renouvelables.org.
  9. Éolien offshore - Fondations flottantes tricolores au Japon, 15 juillet 2015, sur energies-renouvelables.org
  10. « Éolien flottant : Ideol fait escale à Taïwan », sur GreenUnivers (consulté le 31 mars 2016)
  11. Le gouvernement lance un appel à projets dans l'éolien flottant, Les Échos, 19 août 2015.
  12. Éolien flottant : coup d'envoi des deux premières fermes pilotes françaises, Les Échos, 3 août 2016.
  13. Offshore - Éolienne flottante dans la Baltique, EurObserv'ER, 25 février 2015, sur energies-renouvelables.org

Liens externes[modifier | modifier le code]