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22 mai 2015 5 22 /05 /mai /2015 14:45

22 Mai 2015

Nous avons vu précédemment ( Article du 17 Mai ) que l’EPR aura une capacité de production annuelle de 13 TWh.

Pour lui substituer un parc éolien offshore de production équivalente, la puissance nominale cumulée des machines devraient être de 4 370 MW. ( sur la base d’un facteur de charge de 0,34 qui est celui constaté sur les parcs offshore existants en Mer du Nord).

Le nec-plus-ultra de cette technologie permet ( permettra) de construire des machines de 8 MW (nominal). Il en faudrait donc 546 pour produire annuellement autant qu’un seul EPR.

Aujourd’hui sont exploitées des machines de 5 MW ( Europe du Nord). Hormis le coût, dont nous avons déjà évoqué l’énormité, ces machines occuperont beaucoup de place. Selon les standards observés en Europe du Nord, les machines sont écartées de 500m en largeur et 800m en profondeur ( par rapport au lit moyen du vent), soit une surface de 250 km2 ( 30 km x 8 km ) pour notre exemple de 546 machines.

Un tel parc couvrirait largement la totalité de la baie du Mont Saint-Michel !

Nous avons vu également que, dans une première étape du retrait du nucléaire, il faudrait arrêter une vingtaine de réacteurs anciens. Leur remplacement par des fermes éoliennes offshore conduirait à installer douze parcs de 546 machines chacun. Ce n’est donc plus 30 km de littoral qui seraient « occupés », mais bien 360 km.

Et pour une production annuelle qui ne dépasserait pas 15% de notre consommation électrique interne.

Cette simulation montre à l’évidence que l’avenir de l’éolien offshore n’est pas dans l’invasion du littoral par un « mur de l’Atlantique » qui perturberait de manière intolérable la vie des professionnels de la mer et l’attrait touristique de centaines de kilomètres d’un littoral qui contribue majoritairement dans le budget du pays.

Mais alors, que faire ?

La seule solution consiste à repousser ces parcs encombrants en haute mer, dans des zones hors des routes maritimes évidemment, ce qui implique des installations flottantes, dépourvues d’ancrage matériel, positionnées de manière géostationnaire par un système de navigation automatique. ( Au-delà d’une profondeur de 50m il devient très difficile d’envisager un ancrage sur le fond).

Cette nécessaire mutation n’a bien sûr pas échappé aux industriels de la chose, qui ont dans leurs cartons, voire même déjà in situ en mer, des « plateformes » éoliennes flottantes en cours de mise au point.

Aujourd’hui il n’existe encore en Europe aucun parc industriel éolien équipé de machines flottantes, seuls quelques démonstrateurs sont en cours d’évaluation. En France, la Société NENUPHAR expérimente un prototype d’éolienne flottante à axe vertical, qui fait partie d’un projet ( VERTIMED) d’une ferme offshore comportant 13 machines « Vertiwind » de 2,3 MW pour une puissance totale installée de 30 MW. Le calendrier prévoit la mise en service en 2018. Les partenaires du projet sont EDF-EN, AREVA et TECHNIP. Le coût est évalué à 130 Millions, soit 4,3 Millions par MW. Cette activité, qui fait partie du projet Européen INFLOW , est dotée d’un financement Européen participatif de 35 Millions d’euros dans le cadre du dispositif NER 300.

Cette technologie est fort onéreuse, mais probablement incontournable à terme si les besoins électriques restent importants et dans l’hypothèse d’un nucléaire en forte baisse, et d’énergie fossile sérieusement remise en question.

Un problème est d’installer des éoliennes flottantes à positionnement automatique, un autre problème est d’acheminer le courant produit vers la terre. La profondeur, la houle, la nécessité d’enterrer les câbles, la distance à la côte, constituent autant d’obstacles et de sources d’accroissement des coûts.

Une autre solution consisterait à transformer sur place l’électricité produite en Hydrogène par électrolyse de l’eau de mer, et transporter ce gaz par gazoducs ou navires gaziers.

Nos voisins Allemands ont commencé à développer l’éolien offshore il y a plus de dix ans. Leurs réalisations constituent donc un exemple de ce que l’on peut faire, et éventuellement ne pas faire. L’exiguïté de leur littoral en mer du Nord, l’impossibilité d’envahir les accès maritimes de Bremerhaven et Willelmshaven, et la nécessité de préserver l’environnement les a contraints de repousser les parcs éoliens le plus loin possible, jusqu’à 100 km de la terre pour certains.

La « baie Allemande » n’est pas large, et les routes maritimes d’accès doivent être préservées. Bien que le littoral de Bremerhaven ne reçoive pas la fréquentation touristique de l’Ile de Ré, l’environnement doit y être protégé. Le littoral allemand de la mer Baltique sera également mis à contribution pour l’extension des zones éoliennes.

Actuellement les parcs allemands de la Mer du Nord raccordés ou en passe de l’être en 2015 représentent une puissance nominale d’environ 3000 MW. Cette puissance est assurée par 600 machines de 5 MW. ( Les nouvelles machines de 8 MW ne sont pas encore en service).

La production de cet ensemble ne représente environ que 68 % de celle d’un seul réacteur EPR. La surface maritime occupée est de l’ordre de 350 km2. La profondeur de la Mer du Nord est faible, à 100 km de la terre les fonds ne dépassent pas 40 m, permettant encore l’ancrage des machines.

L’extension des parcs est donc relativement aisée, sauf en matière de transport de l’électricité, qui constitue un problème à la fois technique et de coût ( pour éviter la destruction des câbles par les engins de pêche, il faut les enterrer ).Les derniers parcs utilisent le courant continu pour les raccordements, qui nécessitent des stations de conversion très onéreuses.

La préparation d’un projet d’éolien offshore inclut une longue et difficile phase d’études et de concertations dans le but d’assurer le respect des divers usages de la mer:

- Navigation maritime commerciale.

- Navigation aérienne ( les éoliennes de 8 MW atteignent plus de 200m ).

- Pêche professionnelle.

- Production d’électricité éolienne.

- Production d’électricité à partir de la houle et/ou des courants.

- Activités d’immersion et d’extraction de granulats.

- Protection de l’environnement et de la biodiversité.

- Réserves naturelles.

- Tourisme maritime et littoral.

- Protection des patrimoines littoraux.

- Aquaculture.

- Contrôle et gestion de la sécurité maritime.

Les enquêtes d’utilité publique montrent qu’il est pratiquement impossible de concilier ces intérêts très divers, parfois opposés, lorsque les projets concernent une implantation proche d’un littoral fortement peuplé et fréquenté par une activité maritime et touristique intenses, ce qui est le cas d’une grande partie du littoral français.

Le fort développement de l’éolien offshore ne peut donc s’envisager que dans des zones si possible neutres vis-à-vis des autres activités, et suffisamment éloignées des côtes.

Ce procédé de production d’électricité, qui semble aller de soi en raison de son rendement élevé par rapport à l’éolien terrestre, cumule en fait de nombreux inconvénients qui peuvent à terme compromettre son extension. Sa future part dans la production nationale d’électricité peut s’en trouver réduite très en dessous des prévisions stratégiques.

L’éolien terrestre n’a peut-être pas dit son dernier mot…

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