Eoliennes flottantes : deux inaugurations importantes mais beaucoup d’incertitudes demeurent

24/12/2017
Publication REE REE 2017-5
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2017-5:21268

Résumé

Eoliennes flottantes : deux inaugurations importantes mais beaucoup d’incertitudes demeurent

Auteurs

Transition énergétique : il est temps de redonner la priorité à l’électricité
Comment décarboner les transports lourds de marchandises ?
La RATP se met au vert
Autoconsommation : le débat ne fait que commencer
Un mix gazier 100 % renouvelable en 2050 : peut-on y croire ?
La fiscalité du carbone se renforce
Stratégie nationale bas carbone : les premiers indicateurs de résultats interpellent
Eoliennes flottantes : deux inaugurations importantes mais beaucoup d’incertitudes demeurent
Vers un cluster de l’hydrogène dans la région de Liverpool-Manchester
Les batteries Li-ion pour l’automobile : un marché en pleine évolution
Mobileye et le Road Experience Management (REMTM)
La cyber-sécurité dans les systèmes d'automatisme et de contrôle de procédé
Les applications industrielles et scientifiques des logiciels libres : aperçu général
Les applications industrielles des logiciels. libres
Les applications industrielles des logiciels libres (2ème partie)
L'identification par radiofréquence (RFID) Techniques et perspectives
La cyber-sécurité des automatismes et des systèmes de contrôle de procédé. Le standard ISA-99
Êtes-vous un « maker » ?
Entretien avec Bernard Salha
- TensorFlow, un simple outil de plus ou une révolution pour l’intelligence artificielle ?
Donald Trump annonce que les Etats-Unis se retirent de le l’accord de Paris
L’énergie et les données
Consommer de l’électricité serait-il devenu un péché ?
Un nouveau regard sur la conjecture de Riemann – Philippe Riot, Alain Le Méhauté
Faut-il donner aux autorités chargées du respect de la loi l’accès aux données chiffrées ?
Cybersécurité de l’Internet des objets : même les ampoules connectées pourraient être attaquées
L’Internet des objets - Deux technologies clés : les réseaux de communication et les protocoles (Partie 2)
ISA L’évolution des normes et des modèles
FIEEC - SEE - Présentation SEE et REE - mars 2014
Les radiocommunications à ondes millimétriques arrivent à maturité
L’Internet des objets - Deux technologies clés : les réseaux de communication et les protocoles (Partie 1)
Internet des objets : l’ARCEP et l’ANFR mettent à la consultation l’utilisation de nouvelles bandes de fréquence autour de 900 MHz
L’énergie positive
Controverses sur le chiffrement : Shannon aurait eu son mot à dire
La cyberattaque contre les réseaux électriques ukrainiens du 23 décembre 2015
Le démantèlement des installations nucléaires
L’Accord de Paris
Les data centers
L’hydrogène
Le piégeage et la récolte de l’énergie. L’energy harvesting
Régalez-vous, c’est autant que les Prussiens n’auront pas...
Le kWh mal traité Deuxième partie : le contenu en CO2 du kWh
Le kWh mal traité
Enova2014 - Le technorama de la REE
Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen
Après Fukushima, le nucléaire en question ?
On sait désormais stocker les photons pendant une minute
Identification d’objet par imagerie fantôme utilisant le moment orbital angulaire
La découverte du boson de Higgs, si elle est avérée, confirmera le modèle standard
Multiplexage par moment angulaire orbital : mythe ou réalité ?
Supercalculateur quantique: le choix de la supraconductivité
Photovoltaïque : la course au rendement se poursuit
Production d’hydrogène par photolyse de l’eau assistée par résonance plasmon
Vers une meilleure compréhension du bruit de scintillation
Les nombres premiers en première ligne
La nouvelle révolution des moteurs électriques
Les cyber-attaques, un risque pour nos grandes infrastructures ?
Le stockage de l’électricité
Le véhicule électrique (2) : comment donner corps à la transition énergétique ?
L'automatisation des transports publics
Les technologies nouvelles de l’éclairage : leur impact sur l'environnement et la santé
Les énergies marines renouvelables
Le véhicule électrique : une grande cause nationale
Médaille Ampère 2012
Berges2009_Hauet.pdf
Prix Bergès 2009

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REE N°5/2017 ◗ 23 réponses à de nombreuses questions apparaissent peu à peu : l’énigme des sursauts gamma, l’origine des éléments chimiques les plus lourds, ou l’étude des propriétés des étoiles à neutrons. Mais la grande révolution réside dans la possibilité de faire des mesures indépendantes de la vitesse d’expansion de l’Univers. Les travaux de Rainer Weiss, Barry Barish et Kip Thorne, ONTUNENOUVELLEFOISiBOULEVERSÏLEMONDEw CESTUNERÏ- VOLUTIONDENOTRECONNAISSANCEDEL5NIVERSiALLANTJUSQUAU C“UR DU "IG "ANG w SELON LA FORMULE DE 'ÚRAN (ANSSON secrétaire général de l’Académie royale des sciences. ■ AD Alain Brillet et Thibault Damour, lauréats 2017 de la médaille d’or du CNRS Le CNRS a attribué en 2017 deux médailles d’or aux physiciens Alain Brillet et Thibault Damour. Spécialiste des lasers ultra stables, Alain Brillet, par ses travaux sur les détecteurs d’ondes gravitationnelles, est l’un des pères de l’instrument européen Virgo pour lequel il a développé des solutions innovantes dans le domaine des lasers et de l’optique. Thibault Damour est spécialiste des trous noirs et du rayonnement gravitationnel, il a conduit des travaux déterminants dans l’analyse des données des détecteurs d’ondes gravitationnelles. Thibault Damour est lauréat de nombreuses récompenses internationales. Photo 4 : Alain Brillet. Crédit photo : M. Perciballi ; Vergne/IHES. Photo 5 : Thibault Damour. Crédit photo : M. Perciballi ; Vergne/IHES. Eoliennes flottantes : deux inaugurations importantes mais beaucoup d’incertitudes demeurent Le 18 octobre 2017, la ferme d’éoliennes flottantes HyWind de 30 MW, ancrée à 25 km des côtes, non loin d’Aberdeen au Nord de l’Ecosse, a été raccordée au réseau et a commencé à produire de l’électricité. Le 13 octobre, la première éolienne flottante française, baptisée Floatgen, d’une puissance de 2 MW, a été inaugurée à Saint-Nazaire avant d’être remorquée cet hiver en pleine mer vers son site d’amarrage. Deux réalisations importantes mais qui devront faire leur preuve avant de confirmer le potentiel de cette nouvelle filière. Le projet Hywind Le projet Hywind a été lancé sous la maîtrise d’ouvrage conjointe de Statoil (75 %) et de Masdar (25 %). Il comporte cinq éoliennes très puissantes, construites par Siemens, de 6 MW chacune, conduisant à une puissance cumulée de 30 MW (figure 1). L’idée du projet est née au début des années 2000 dans l’esprit de deux ingénieurs norvégiens passionnés de voile, Dag Christensen et Knut Solberg, qui avaient noté qu’en installant en mer une éolienne par km2 dans un carré de 70 km par 70 km, il était possible de doubler la production électrique de la Norvège. Le projet a depuis fait son chemin et après huit années d’expérimentation au large de Karmoy (Norvège), a conduit à l’installation de cinq gigantesques tur- bines assemblées en Norvège, dotées chacune d’un mât de 176 m de hauteur et d’un rotor de 156 mètres de diamètre. Ce parc constitue la première réalisation alimentant un ACTUALITÉS 24 ◗ REE N°5/2017 Figure 1 : La ferme éolienne flottante Hywind au large de Peterhead (Ecosse) – Crédit photo : Øyvind Gravås – Woldcam – Statoil. réseau électrique en mode de production standard. Seuls des parcs expérimentaux avaient été installés jusqu’à présent sur la planète : au Japon et en Norvège notamment. Le projet Floatgen Le projet Floatgen est plus modeste et constitue un pro- jet de recherche d’un coût de 40 Me financé à hauteur de 10 Me par la Commission européenne et de 5,7 Me par l’ADEME au titre du programme des investissements d’avenir. Le projet regroupe sept partenaires européens, parmi les- quels Ideol, Bouygues Travaux Publics et l’Ecole centrale de Nantes. La turbine de 2 MW, d’origine Vestas, est destinée à être installée au large du Croisic sur le site d’expérimentation en mer SEM-REV de l’Ecole centrale de Nantes. Il est prévu qu’elle y soit expérimentée pendant une période de 2 ans de 2018 à 2019. La technologie utilisée est celle des plates-formes se- mi-submergées (voir plus loin), telle que l’a développée la start-up française Ideol. Cette société, basée à la Ciotat, a breveté un système de fondation flottante en anneau, ouverte en son centre, permettant une stabilité optimisée à moindre coût (figure 2). L’usage du béton comme ma- tériau principal de construction de la fondation flottante distingue la plate-forme dess solutions flottantes concur- rentes qui ont très majoritairement recours à l’acier. Selon ses concepteurs, la solution Ideol est la plus simple, la plus compacte et conçue pour être la plus compétitive du marché. Figure 2 : Vue d’ensemble de la structure flottante Floatgen. Crédit photo : Ideol. ACTUALITÉS REE N°5/2017 ◗ 25 Quelques rappels Les éoliennes flottantes constituent un concept attrayant à plusieurs égards, comparées notamment aux éoliennes offshore posées en mer. Elles peuvent être installées plus LOINDESCÙTES DANSDESENDROITSOáLAFORCEDESVENTSEST intense, sans porter atteinte aux paysages et en préservant davantage les oiseaux, tout en s’accommodant de fonds ma- rins qui peuvent atteindre plusieurs centaines de mètres. Elles peuvent être réassemblées avant d’être remorquées sur site et, pour certaines d’entre elles, dotées de solutions de mobilité leur permettant de déplacer les turbines flottantes afin d’éviter l’effet de sillage qui fait perdre jusqu’à 15 % de la puissance dans les grands parcs éoliens de la mer du Nord. En contrepartie, la technologie, bien que tirant parti de l’expérience acquise dans l’industrie du pétrole offshore, reste délicate. Trois familles d’éoliennes flottantes sont géné- ralement distinguées (figure 3) :  ,ESPLATES
FORMESi3PARwQUISONTCONSTITUÏESDUNEFON- dation immergée à ballast stabilisé, dotée d’ancrages ca- ténaires permettant de la fixer par simple accrochage au fond marin ; 2) Les plates-formes sur jambages tendus, reliées aux fonds marins par des câbles tendus ; 3) Les plates-formes semi-submergées comparables à des barges ancrées au fond des câbles à ancrage caténaire. ,ATECHNOLOGIEi3PARwESTLAPLUSAVANCÏEETCESTCELLE utilisée dans le projet Hywind alors que Floatgen est du type semi-immergé. Il est encore trop tôt pour dire quelle tech- nologie l’emportera. Il faut en particulier voir comment ces structures résisteront aux assauts de la houle et du vent. Les deux projets précités contribueront à faire des choix. L’avenir dira si les résultats sont au rendez-vous car plu- sieurs années de travaux restent nécessaires afin que la filière de l’offshore flottant puisse être pleinement validée. D’autres incertitudes sont à lever : les oscillations de la machine au gré de la houle et du vent peuvent réduire son rendement et entraîner des phénomènes de fatigue ; loin des côtes, le câblage électrique, les stations flottantes, les systèmes d’ancrage peuvent s’avérer vulnérables. Mais aucun problème n’apparaît aujourd’hui comme rédhibitoire. La principale question est celle du prix de revient du MWh produit. Les réalisations actuelles ne sont possibles que grâce aux fortes subventions dont elles ont bénéficié. En France, on évoque souvent des prix du MWh de 200 e et plus. Mais les Anglais misent à présent sur des prix de revient de l’ordre de 100 à 120 £/MWh en 2020. Statoil affiche l’ambition d’ame- ner à maturité sa filière Hywind à l’horizon 2030 avec un prix de revient du MWh compris entre 40 et 60 e/MWh, moyennant des coûts d’investissement divisés par deux dès 2023. Bien entendu, il restera à régler le problème de l’inter- mittence qui, même si les machines parviennent à tourner près de 4 000 h/an, n’en restera pas moins prégnant. Mais l’enjeu est important et l’histoire de la filière éolienne terrestre montre que les défis les plus audacieux méritent d’être relevés. ■ JPH Figure 3 : De gauche à droite : plate-forme « spar », plate-forme sur jambages tendus et plate-forme semi-immergée – Source : Carbon brief. ACTUALITÉS