1. Les actions de l’ADEME dans les
énergies renouvelables marines
Vincent Guénard
ADEME
Département Energies Renouvelables
Vincent.guenard@ademe.fr
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2. Cadre de la présentation
Les énergies marines
• Production d’électricité
Hydrolien
Houlomoteur
Éolien marin (sur structure flottante)
Thermique
Marémoteur
Éolien marin classique
• Production de froid
• Production biocarburant
• Aquaculture
• Eau douce
Financement de projets de R&D
Planification des énergies renouvelables en mer
IPANEMA
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3. Énergie hydrolienne (1)
Principes
Exploitation de l’énergie cinétique de la marée ou des courants océaniques
Eaux peu profondes
Caractéristiques Variable (temps/espace) mais prédictible
Peu dépendante de la météo
Dense: ~ 30 MW/km2
Source localisée
Potentiel européen ~ 8 à 10 GW
~ 21 à 41 TWh/an
Potentiel national ~2,5 à 3,5 GW
(EDF, 2006) 5 à 14 TWh/an
Durée de fonctionnement à 3000 à 4000 h/an
pleine puissance
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4. Énergie hydrolienne (2)
Les projets en Europe
SEA GEN (Royaume Uni) OPEN CENTRE (Irlande)
Hydrolienne émergée Hydrolienne immergée
Axe horizontal Axe horizontal
Fixation monopieu Ancrage gravitaire
Puissance: 2 X 600 kW Puissance: 500 kW
Prototype installé à Standford Lough raccordé Hydrolienne immergée
depuis 2008 Prototype installé en Ecosse
Partenaires: Partenaires:
MARINE CURRENT TURBINES OPEN HYDRO
EDF Energy, ESB International, Npower renewables
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5. Énergie hydrolienne (3)
Les projets français
SABELLA (Projet MARENERGIE)
Hydrolienne immergée
Axe horizontal
Ancrage gravitaire
Prototype dans l’estuaire de l’Odet
Partenaires:
HYDROHELIX
SAIPEM, DOURMAP, CIB Meunier, Sofresid
Engineering,
In Vivo Environnement
Institut de la Corrosion, IRENAV, UBO, EGIM
ADEME (~ 450 000 €)
Projet labellisé POLEMER Bretagne
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6. Énergie hydrolienne (4)
Les projets français
HARVEST
Hydrolienne immergée
Axe vertical
Partenaires:
INPG (LEGI, 3S-R, G2Elab)
EDF
AREVA, Seal Engineering, ALSTOM
CNRS, LAMCOS (INSA Lyon)
ANR
ADEME (~ 50 000 €)
Projet labellisé TENERRDIS
Thèse ADEME:
Anne Mentxaka-Roa, 2011: Analyse numérique et expérimentale
de carénages pour hydroliennes à flux transverse - prise en
compte de la cavitation
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7. Énergie hydrolienne (4)
Les projets français
HYDRO-GEN
Hydrolienne de surface
Axe horizontal
Roue à aubes
Partenaires:
AQUAPHILE
DORIS Engineering
ACTIMAR
ENIB, Lycée technique de Vauban, INSA Lyon,
ENSEEIHT, IMFT
ADEME (~ 40 000 €)
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8. Énergie hydrolienne (5)
Les projets français
PAIMPOL-BREHAT
Bréhat
Installation de 4 hydroliennes Open Hydro
Puissance: 2 MW
Partenaires:
EDF
Open Hydro
Conseil Régional de Bretagne
Europe (FEDER)
ADEME (~ 500 000 €)
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9. Énergie houlomotrice (1)
Principes
Exploitation de l’énergie mécanique de la houle ou des vagues
Eaux profondes / peu profondes / rivage
Caractéristiques Variable (temps / espace)
Assez prédictible
Dense: ~ 20-30MW/km2
Distribuée
Potentiel européen Offshore:120-190 TWh/an
(CE,1992) Nearshore: 34-46 TWh/an
Potentiel national Offshore: 12-18 TWh/an
(CE,1992) Nearshore: 3-5 TWh/an
Durée de fonctionnement à pleine 2500 à 4500 h/an
puissance
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10. Énergie houlomotrice (2)
Les projets européens
PELAMIS (Royaume Uni)
Système flottant
Puissance: 750 kW
Longueur : 140 m
Diamètre : 3,5 m
Projet de démonstration au Portugal (3 machines)
Installation en 2010 du prototype P2 à l’EMEC (Ecosse)
Partenaires:
PELAMIS WAVE POWER
General Electric, Enersis, Carbon Trust, …
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11. Énergie houlomotrice (3)
Les projets français
SEAREV
Système flottant à volant d’inertie
Puissance: 500 kW
Largeur : 13 m
Longueur: 26 m
Partenaires:
Ecole Centrale de Nantes
AREVA, SAIPEM, Leroux & Lotz
Ecole Centrale de Nantes, CNRS
ADEME (~ 60 000 €)
Projet labellisé pôle EMC2
Thèses ADEME:
Jean François Gilloteaux, 2007: Mouvements de grande
amplitude d'un corps flottant en fluide parfait. Application à la
récupération de l'énergie des vagues
Bruno Borgarino, 2011: Simulation et pilotage de ferme de
Eco-Technologies pour l’énergie des11 juin 2009
récupérateurs de le futur - Lille - Vagues
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12. Énergie houlomotrice (4)
Les projets français
SEAWATT
Etude de préfaisabilité du système PELAMIS
à Saint Pierre de la Réunion
Partenaires:
SRP
Conseil Régional de la Réunion
ADEME (~ 190 000 €)
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13. Energie Eolienne (1)
Principes
Exploitation de l’énergie cinétique du vent en mer profonde
Caractéristiques Variable (temps / espace)
Moins prédictible
Peu dense: ~ 6-7 MW/km2
Distribuée
Potentiel européen ~ 1900 TWh/an (distance < 10 km)
(Garrad Hassan, 1995) ~ 2600 TWh/an (distance < 20 km)
~ 3000 TWh/an (distance < 30 km)
Potentiel national ~ 150 TWh/an
(EED, 2006)
Durée de fonctionnement à 3000 à 4000 h
pleine puissance
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14. Energie Eolienne (2)
Les projets français
DIWET
Eolienne de grande puissance (3,5 MW) bipale flottante
ancrée par des lignes tendues
Turbine de 80 kW en démonstration en 2008 à Brindisi
en mer Adriatique (Italie)
Démonstration d’une turbine de 2 MW prévue en 2010 en
Italie
Partenaires:
BLUE-H
TIMOLOR, ASTRIUM, LORIMA
ACTIMAR
Institut de la Corrosion, UBO, ECN, CETIM
Projet labellisé POLEMER Bretagne
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15. Energie Eolienne (3)
Les projets français
WINFLO
Eolienne de grande puissance (2,5 MW) sur plateforme
Flottante semi-submersible maintenue par lignes souples
Partenaires:
NASS & WIND
DCNS, SAIPEM
ENSIETA, IFREMER, IN VIVO
Projet labellisé POLEMER Bretagne
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16. Energie Eolienne (4)
Les projets français
NENUPHAR
Eoliennes à axe vertical de petite puissance (600 kW)
maintenue à la surface par des flotteurs à grand
tirant d’eau (SPAR)
Partenaires:
NENUPHAR SARL
GDF-SUEZ, ALSTOM, TECHNIP
OCEANIDE, ONERA
INSA Rennes, ENSAM
Projet en cours de labellisation POLEMER PACA
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17. Énergie thermique (1)
Principes
Exploitation de la différence de température entre les eaux profondes et les eaux de surface
Différence minimale de 20° C
Caractéristiques Constante (espace et temps): énergie de
base
Prédictible
Réservée aux Tropiques pour la production
d’électricité
Peu dense: ~ 0,2 MW/km2 (Avery, 1994)
Production froid, eau douce, aquaculture
Potentiel mondial ~ 10 000 TWh/an
(AIE, 2006)
Potentiel national Difficilement estimable
ZEE tropicale ~ 7 000 000 km2
Durée de fonctionnement à ~ 8000 h
pleine puissance
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18. Énergie thermique (2)
Les projets dans le monde
NELH (Hawaï)
Usine sur le rivage (fonctionnement de 1993 à
1998 en cycle ouvert)
Puissance nette : 103 kW
Température source chaude: 26° C
Température source froide: 6°C
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19. Énergie thermique (3)
Les projets dans le monde
Sagar Shaki (Inde - Japon)
Cycle fermé sur barge embarqué depuis 2000
Puissance nette : 493 kW
Température source chaude: 29° C
Température source froide: 7°C
Longueur conduite : 1 000 m
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20. Énergie thermique (4)
Les projets français
DCNS
Projet d’installation d’une plateforme flottante sur
l’île de la Réunion
Partenaires:
DCNS
ARER, Région Réunion
DEEP BLUE
Valorisation des ressources d’eaux profondes de l’océan Indien
Etude prospective pour l’exploitation de l’énergie thermique des mers
Partenaires:
LPBS, Université de la Réunion
PROMES (CNRS)
ADEME (~ 200 000 €)
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21. Conclusions
ADEME finance des projets de R&D: volume ~ 2 000 000 € sur 5 ans
Nécessité de tester les technologies développées dans le milieu marin
(centres d’essais)
⇒ Demande d’accroître les efforts de financement
⇒ Fonds Démonstrateur de Recherche (Grenelle de l’Environnement,
Borloo, 25 juillet 2008)
⇒ Appel à projets dans les énergies marines en 2009
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