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Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 1

Les actions de l’ADEME dans les Les actions de l’ADEME dans les énergies renouvelables marinesénergies renouvelables marines

Vincent Guénard

ADEMEDépartement Energies Renouvelables

[email protected]


Cadre de la présentationCadre de la présentation§ Les énergies marines

• Production d’électricité

ü Hydrolienü Houlomoteurü Éolien marin (sur structure flottante)ü Thermiqueü Marémoteurü Éolien marin classique

• Production de froid• Production biocarburant• Aquaculture• Eau douce

§ Financement de projets de R&D§ Planification des énergies renouvelables en mer§ IPANEMA


Énergie hydrolienne (1)Énergie hydrolienne (1)§ Principes

Ø Exploitation de l’énergie cinétique de la marée ou des courants océaniquesØ Eaux peu profondes

Caractéristiques Variable (temps/espace) mais prédictiblePeu dépendante de la météoDense: ~ 30 MW/km2

Source localisée

Potentiel européen ~ 8 à 10 GW~ 21 à 41 TWh/an

Potentiel national(EDF, 2006)

~2,5 à 3,5 GW5 à 14 TWh/an

Durée de fonctionnement à pleine puissance

3000 à 4000 h/an


Énergie hydrolienne (2)Énergie hydrolienne (2)§ Les projets en Europe

SEA GEN (Royaume Uni)

Hydrolienne émergéeAxe horizontalFixation monopieuPuissance: 2 X 600 kW Prototype installé à Standford Lough raccordédepuis 2008

Partenaires: MARINE CURRENT TURBINESEDF Energy, ESB International, Npower renewables

OPEN CENTRE (Irlande)

Hydrolienne immergéeAxe horizontal Ancrage gravitairePuissance: 500 kWHydrolienne immergéePrototype installé en Ecosse

Partenaires:OPEN HYDRO


Énergie hydrolienne (3)Énergie hydrolienne (3)§ Les projets français

SABELLA (Projet MARENERGIE)

Hydrolienne immergéeAxe horizontalAncrage gravitaire

Prototype dans l’estuaire de l’Odet

Partenaires:HYDROHELIXSAIPEM, DOURMAP, CIB Meunier, Sofresid Engineering, In Vivo EnvironnementInstitut de la Corrosion, IRENAV, UBO, EGIMADEME (~ 450 000 €)

Projet labellisé POLEMER Bretagne



HARVESTHydrolienne immergéeAxe vertical

Partenaires:INPG (LEGI, 3S-R, G2Elab)EDFAREVA, Seal Engineering, ALSTOMCNRS, LAMCOS (INSA Lyon)ANRADEME (~ 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


Énergie hydrolienne (4)Énergie hydrolienne (4)

§ Les projets français

HYDRO-GEN

Hydrolienne de surfaceAxe horizontalRoue à aubes

Partenaires:AQUAPHILEDORIS EngineeringACTIMARENIB, Lycée technique de Vauban, INSA Lyon, ENSEEIHT, IMFTADEME (~ 40 000 €)



PAIMPOL-BREHAT

Installation de 4 hydroliennes Open Hydro

Puissance: 2 MW

Partenaires:EDFOpen HydroConseil Régional de BretagneEurope (FEDER)ADEME (~ 500 000 €)

Bréhat


Énergie houlomotrice (1)Énergie houlomotrice (1)§ Principes

Caractéristiques Variable (temps / espace)Assez prédictibleDense: ~ 20-30MW/km2

Distribuée

Potentiel européen(CE,1992)

Offshore:120-190 TWh/an Nearshore: 34-46 TWh/an

Potentiel national(CE,1992)

Offshore: 12-18 TWh/anNearshore: 3-5 TWh/an


2500 à 4500 h/an

Ø Exploitation de l’énergie mécanique de la houle ou des vagues Ø Eaux profondes / peu profondes / rivage


Énergie houlomotrice (2)Énergie houlomotrice (2)§ Les projets européens

PELAMIS (Royaume Uni)

Système flottantPuissance: 750 kWLongueur : 140 mDiamètre : 3,5 m

Projet de démonstration au Portugal (3 machines)Installation en 2010 du prototype P2 à l’EMEC (Ecosse)

Partenaires:PELAMIS WAVE POWERGeneral Electric, Enersis, Carbon Trust, …


Énergie houlomotrice (3)Énergie houlomotrice (3)§ Les projets français

SEAREVSystème flottant à volant d’inertie

Puissance: 500 kWLargeur : 13 mLongueur: 26 m

Partenaires:Ecole Centrale de NantesAREVA, SAIPEM, Leroux & LotzEcole Centrale de Nantes, CNRSADEME (~ 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 vaguesBruno Borgarino, 2011: Simulation et pilotage de ferme de récupérateurs de l’énergie des Vagues


Énergie houlomotrice (4)Énergie houlomotrice (4)

§ Les projets français

SEAWATT

Etude de préfaisabilité du système PELAMISà Saint Pierre de la Réunion

Partenaires:SRPConseil Régional de la RéunionADEME (~ 190 000 €)


Energie Eolienne (1)Energie Eolienne (1)§ Principes

Ø Exploitation de l’énergie cinétique du vent en mer profonde

Caractéristiques Variable (temps / espace)Moins prédictiblePeu dense: ~ 6-7 MW/km2

Distribuée

Potentiel européen(Garrad Hassan, 1995)

~ 1900 TWh/an (distance < 10 km)~ 2600 TWh/an (distance < 20 km)~ 3000 TWh/an (distance < 30 km)

Potentiel national(EED, 2006)

~ 150 TWh/an


3000 à 4000 h


Energie Eolienne (2)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 Brindisien mer Adriatique (Italie)Démonstration d’une turbine de 2 MW prévue en 2010 enItalie

Partenaires:BLUE-HTIMOLOR, ASTRIUM, LORIMAACTIMARInstitut de la Corrosion, UBO, ECN, CETIM




WINFLO

Eolienne de grande puissance (2,5 MW) sur plateformeFlottante semi-submersible maintenue par lignes souples

Partenaires:NASS & WINDDCNS, SAIPEMENSIETA, IFREMER, IN VIVO




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, TECHNIPOCEANIDE, ONERAINSA Rennes, ENSAM

Projet en cours de labellisation POLEMER PACA


Énergie thermique (1)Énergie thermique (1)§ Principes

Ø Exploitation de la différence de température entre les eaux profondes et les eaux de surfaceØ Différence minimale de 20°C

Caractéristiques Constante (espace et temps): énergie de basePrédictibleRéservée aux Tropiques pour la production d’électricitéPeu dense: ~ 0,2 MW/km2 (Avery, 1994)Production froid, eau douce, aquaculture

Potentiel mondial(AIE, 2006)

~ 10 000 TWh/an

Potentiel national Difficilement estimableZEE tropicale ~ 7 000 000 km2


~ 8000 h


Énergie thermique (2)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 kWTempérature source chaude: 26°CTempérature source froide: 6°C


Énergie thermique (3)Énergie thermique (3)§ Les projets dans le monde

Sagar Shaki (Inde - Japon)

Cycle fermé sur barge embarqué depuis 2000

Puissance nette : 493 kWTempérature source chaude: 29°CTempérature source froide: 7°CLongueur conduite : 1 000 m


Énergie thermique (4)Énergie thermique (4)§ Les projets français

DCNS

Projet d’installation d’une plateforme flottante surl’île de la Réunion

Partenaires:DCNSARER, Région Réunion

DEEP BLUE

Valorisation des ressources d’eaux profondes de l’océan IndienEtude prospective pour l’exploitation de l’énergie thermique des mers

Partenaires:LPBS, Université de la RéunionPROMES (CNRS)ADEME (~ 200 000 €)


ConclusionsConclusions§ 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