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Energies renouvelables : Les éoliennes flottantes ont le vent en poupe (1/2)

jeudi 1er février 2018

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Parc d’éoliennes offshore non visible depuis le littoral. Roulis, tangage, vents puissants, courants, les éoliennes Offshore sont conçues pour résister à toutes ces pressions (Image de synthèse Ideol)

On a assez dit que la France était en retard en matière d’énergies renouvelables, en général, mais surtout en énergies de la mer. A juste titre lorsque l’on sait la densité des parcs maritimes d’éoliennes installés au Danemark, en Suède, au Pays-Bas, en Belgique qui avec seulement 60 kilomètres de côtes a produit en 2017 près de 2 870 GW/h d’électricité, soit suffisamment d’énergie pour couvrir la consommation en électricité de 800 000 familles. Face à ces pionniers dont le Danemark est l’un des plus emblématiques, les « leaders » sont aujourd’hui le Royaume-Uni et l’Allemagne qui, avec des fermes gigantesques (plusieurs centaines de turbines) arrivent, après 10 ans d’exploitation, dans le peloton de tête mondial. Mais attention ! La balle est désormais dans notre camp : la première éolienne flottante française a été inaugurée dans le port de Saint-Nazaire. Soyons honnêtes, et reconnaissons quand même qu’une fois encore les anglais ont tiré les premiers ! Il y a quelques mois, ils ont installé cinq éoliennes flottantes (de 11 500 tonnes chacune) à une vingtaine de kilomètres des côtes Écossaises, au large de la ville de Peterhead, pour ceux qui connaissent l’Écosse. Cinq contre une, c’est rien, d’autant que d’autres projets sont en préparation sur le sol français, les uns comme les autres s’accordant sur un point : "l’offshore ? c’est la solution de l’avenir", plaident leurs protagonistes. Les Japonais ne sont pas en reste, et c’est d’ailleurs à une entreprise française Ideol qu’ils se sont adressés pour équiper leurs fermes offshore.

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Floatgen, la première éolienne flottante en France ici au port de Saint-Nazaire où a été réalisée son socle : un carré de 36 m de côté (et 7m de tirant d’eau), le tout ressemblant à une gigantesque bouée qui a absorbé plus de 1 900 m3 de béton. (Photo Ideol)
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Floatgen sera prochainement conduite au large du Croisic. Le mat de l’éolienne mesure 60 m, chaque pâle atteint les 40 m, soit un diamètre de rotor d’environ 80 m (Photo Ideol)

Pourquoi il est si important de flotter

Flotter, contrairement aux parcs d’éoliennes ancrées sur les plateaux du littoral, cela signifie pouvoir être installées loin des côtes, jusqu’à 50 ou 60 km, donc ne plus être une gêne (visuelle et auditive) pour les riverains, pour le tourisme, pour la faune et la flore du littoral. Construite par le consortium Floatgen à Saint-Nazaire, notre éolienne offshore nationale est devenue exploitable grâce à son socle mis au point par une Start-up de la Ciotat - Idéol-. Nous avons interrogé l’équipe technique d’Idéol sur la conception de ce socle appelé à soutenir par tous les vents et toutes les tempêtes une éolienne qui fait pas moins de 60 mètres de haut et porteuses de pales de 40 mètres chacune chacune, ce qui donne un diamètre de rotor d’environ 80 mètres.

A ce jour, sont connus trois projets de fermes éoliennes flottantes en Méditerranée

- Un projet de quatre éoliennes flottantes au large de Gruissan (Aude) – projet porté par Quadran - et qui seront équipées de la technologie de fondation Ideol (la même que sur le projet Floatgen).
- Un projet de trois éoliennes au large de Fos-sur-Mer - projet porté par EDF Energies Nouvelles qui sera équipé d’une autre technologie de fondation flottante
- Un projet de quatre éoliennes au large de Leucate - projet porté par Engie qui sera équipé d’une autre technologie de fondation flottante. Il est à noter que le potentiel d’éolien flottant en mer Méditerranée est estimé à 3GW, soit l’équivalent de la consommation d’électricité de 6.8 millions d’habitants. La machine est donc en route, la France a pris du retard, certes, mais on démarre avec une Rolls-Royce ! Autre signal encourageant, les pétrolières ne sont pas les dernières comme Statoil à investir dans l’éolien Offshore.

La Soufflerie

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Dans cette grande soufflerie de Luminy, ce canal de 40 m de long et 8 m de haut permet de tester sur des maquettes d’éoliennes Offshore quel sera la résistance aux vents et aux vagues. Le rendement est également étudié par de savants calculs et le recours à des lazers. La rentabilité étant l’élément le plus recherché, des essais sont réalisés sur de petits moteurs qui "jouent" au vent et donnent, lorsque celui-ci est très faible, des impulsions aux pales afin que la cadence ne tombe pas (Photos CNRS)

Notre région a la chance d’avoir des kilomètres de côtes, de disposer d’un solide capital de recherche avec notamment les scientifiques du CNRS qui, via le technopole de Luminy , étudient, testent dans une soufflerie, la plus grande de France, la puissance des vents, la force des vagues sur des maquettes d’éoliennes. Hubert Branger est directeur de recherches à l’Institut de Luminy sur les phénomènes Hors Équilibre. Il travaille essentiellement sur l’interaction air et mer, et ses recherches en mécanique des fluides le place en pole position pour les énergies renouvelables. Il est en contact avec de nombreuses entreprises qui travaillent sur les énergies issues de la mer, et la mise au point d’éoliennes Offshore dont il existe différentes versions (verticale, horizontale), la question du socle (sa forme, sa composition) étant un des éléments déterminants. Il est passionnant de voir comment ce centre à l’origine créé pour étudier les phénomènes qui font que la météo change tous les jours est devenu aujourd’hui une centre de recherches qui a su s’adapter aux problématiques que posent les nouvelles façons d’imaginer le futur. Notamment, avec une énergie venant de la mer et du vent.
Christine LETELLIER


Créée en 2010 à la Ciotat, Ideol s’impose aujourd’hui comme leader en France en matière d’éoliennes flottantes - Entretien avec Bruno Geschier, Directeur commercial et marketing

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Bruno Geschier, Directeur commercial et marketing (Photo Ideol)

Destimed : Lorsque la start-up Ideol en 2010 est créée, plusieurs modèles de fondations flottantes pour éolienne existent déjà. Mais leur coût est trop élevé pour être rentable. Quelles sont alors les raisons qui ont convaincu Ideol de miser sur l’éolien flottant plutôt que l’éolien posé ?
Bruno Geschier : Les fondateurs de la société Ideol ont fait en 2010 l’analyse que l’éolien en mer posé, c’est-à-dire utilisant des fondations fixes et enfoncées dans le fond marin, allait rapidement faire face à des limites car des zones compatibles avec ce type d’installation allaient se raréfier. L’éolien en mer flottant leur apparait donc être la solution d’avenir, et le marché leur donne raison aujourd’hui puisque beaucoup de développeurs s’intéressent de plus en plus aux solutions flottantes. L’enjeu était aussi de créer une solution technique moins chère, capable d’aller capter les meilleurs gisements en vents du large, tout en créant de l’activité économique à proximité des sites d’installation. C’est ainsi qu’il ont conçu avec leurs équipes d’ingénierie le concept breveté Damping Pool, une solution de flotteur en forme d’anneau carré, creux en son centre, dont les propriétés Hydro dynamiques et structurelles permettent d’amortir le mouvement des vagues, du courant et de la houle et ainsi garantir la production maximale d’électricité.

Quels sont les avantages de votre flotteur par rapport aux autres ?
Le flotteur Damping Pool d’Ideol présente plusieurs avantages ; un avantage coût d’abord puisque ses dimensions sont réduites, sa compatibilité avec les éoliennes présentes sur le marché (y compris les plus grandes) et son assemblage à quai lui permette d’être moins cher que les autres solutions existantes. Un avantage pour la création d’emplois locaux ensuite, puisque le recours au béton comme matériau principal de construction est de béton sur le marché européen ou de l’acier sur d’autres marchés leur permet d’être construit à proximité des sites d’installation et ainsi de créer de l’activité.
Jusqu’à quelle distance des côtes est-il rentable d’installer des éoliennes flottantes ? Par rapport au coût de l’énergie recueillie mais aussi de leur maintenance ?
La distance à la côte doit être mise en regard du gisement en vent du site, sa profondeur, la qualité des fonds marins… C’est l’ensemble de ces critères qui, par définition varient d’un site à l’autre, qui permettent de déterminer la rentabilité d’un projet. Concernant la maintenance, avec la solution Damping Pool, quel que soit le site d’installation retenu, elle est facilitée par un large pont et la possibilité de remorquer l’ensemble à quai.
Vous avez été choisi pour équiper la première éolienne française en mer, mais le Japon a aussi fait appel à vous. Qu’avez-vous réalisé pour eux ? Et quels autres projets avez-vous avec d’autres pays ?
Avec l’objectif final de valider une technologie flottante en vue d’équiper ses futurs parcs commerciaux flottants, le gouvernement Japonais a lancé un appel d’offres pour tester différentes technologies flottantes. C’est autour de la technologie flottante Ideol, identifiée comme la plus à même de réduire les coûts, que s’est formé le consortium retenu par le gouvernement Japonais. Ideol a été, dans le cadre de ce projet, chargé pour le compte de son partenaire Hitachi Zosen de réaliser le design et l’ingénierie de la fondation des deux démonstrateurs flottants, un en acier et l’autre en béton. La phase de construction du démonstrateur en acier est en cours, l’installation de ce démonstrateur au large de Kitakyüshü et prévue pour mi-2018. Ideol a par ailleurs été désigné lauréat pour équiper la première ferme flottante de Méditerranée au large de Gruissan dans le cadre d’un consortium piloté par le développeur Quadran. La ferme sera équipée de 4 éoliennes et les fondations Ideol seront construites par Bouygues Travaux Publics (Horizon de construction : 2020/2021). Plus largement, les équipes d’Ideol travaillent autour d’un développement de projets de fermes commerciales aux quatre coins du monde tout en se préparant activement pour les futurs appels d’offres commerciaux français attendues pour 2018.
Propos recueillis par C.L.

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