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Quel besoin de STEPs en France en 2050 ?

En dehors des îles (0,5 GW), ce besoin est essentiellement lié à la part de l’énergie nucléaire dans la production électrique.

L’essentiel des énergies non fossiles est sous forme électrique et la production électrique augmentera donc probablement de 50 GW actuellement en moyenne à plus de 70 GW (1% par an) même si l’énergie globale est réduite.- Si le nucléaire garde un rôle essentiel, le besoin de STEPS augmentera peu

au-delà des 5GW existants.- Mais si la part du nucléaire doit devenir faible ou nulle en 2050, les énergies

intermittentes devront fournir 40 à 50 GW en moyenne, et devront être associées à 20 ou 25 GW de stockage. Or le potentiel total de STEPs classiques semble limité à 10 GW.

Il est donc difficile de réduire beaucoup le nucléaire et les énergies fossiles sans 10 à 15 GW de stockage complémentaire. Les STEPS marines semblent la meilleure alternative. Elles ont aussi de grands avantages de réglage et de sécurité du réseau électrique.

E.M.R. 2013 (Brest)

STEPS marines : quel avenir ? (Session 1)

par F. Lempérière

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Quel potentiel de STEPs marines en France

Le besoin de 10 à 20 GW pendant 5 à 10 heures correspond à une centaine de GWh.

Trois solutions sont prometteuses :

1) Des bassins sur falaise à une centaine de m au dessus de la mer : ils doivent stocker 4 m3 d’eau par kWh. 100 GWh nécessitent 400 Millions de m3 soit environ 30 km² pour 15 m de profondeur de bassin, 3% de la surface des réservoirs

hydroélectriques actuels.

2) Des bassins totalement en mer, avec une dénivelée de 20 m, 100 GWh nécessiteraient 200 km².

Des îles de 8 kms de diamètre à 10 km de la côte sont une solution raisonnable. Associer 2 ou 3 de ces îles avec 10 ou 15 km² de bassins sur falaises parait une option réaliste.

3) Des bassins à l’intérieur de grands sites d’usines marémotrices.

Coût dans l’Hexagone :

Le coût des turbines est plus élevé que pour les STEPs classiques à cause de l’eau de mer et d’une charge plus faible mais les tunnels peuvent être réduits ou supprimés.Les coûts globaux au Kw semblent du même ordre que ceux des STEPs classiques.

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Quelles implantations ?

Les besoins de l’Hexagone et des Iles sont très différents:

- Le littoral de la Manche est proche d’une grande partie des besoins (consommation et production) et bénéficie d’un fort potentiel des divers types de STEPs marines. L’implantation près des sites nucléaires actuels permet de bénéficier des lignes T.H.T. existantes. Des sites de STEPs offshore existent sur l’Atlantique et la Méditerranée.

- Les besoins des Iles (Guadeloupe, Réunion, Corse …) sont réduits, les puissances unitaires beaucoup plus faibles. Les solutions techniques peuvent être différentes des STEPs de l’Hexagone et les coûts au Kw beaucoup plus élevés, vu les faibles puissances, les coûts locaux élevés et le caractère expérimental des premières STEPs insulaires mais ces coûts élevés peuvent être plus acceptable sur les îles en évitant l’emploi coûteux du fuel.

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Quel besoin de STEPs dans le monde en 2050 ?

Le Produit Mondial triplera probablement, l’utilisation d’énergie doublera mais avec une part beaucoup plus grande sous forme d’électricité dont la production devrait atteindre en moyenne 6 à 8.000 GW au lieu de 2500 actuellement.

L’hydraulique, les énergies marines, la biomasse et la géothermie peuvent fournir 1500 GW, le nucléaire restera relativement marginal de l’ordre de 500 GW. Pour réduire la production d’origine fossile de 2000 à 1000 GW, l’éolien et le solaire devront fournir de 3000 à 4000 GW en moyenne avec une part majeure de solaire.

Ce n’est guère possible qu’avec 1000 à 2000 GW de STEPs. De nombreux pays étant peu montagneux et/ou arides, le besoin d’environ 500 GW de STEPs Marines parait une hypothèse raisonnable ; c’est un investissement de plus de 500 Milliards d’Euros,

essentiellement entre 2030 et 2050 soit 20 Milliards par an.

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Quel potentiel de STEPs marines dans le monde ?

Des STEPs marines sur falaises pour 500 GW nécessitent 1000 km² ; les réservoirs hydroélectriques pour 1000 GW occupent 300.000 km².

Comme exemple :

- Le Japon a identifié 46 sites totalisant 31 GW:

- La Grande-Bretagne a identifié une quinzaine de sites

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Quel programme souhaitable ?

De 2014 à 2020 : - Réalisation de 1 ou 2 sites insulaires de l’ordre de 50 MW.- Etude des sites et optimisation technique- Appel d’offres en 2018 pour 1 ou 2 sites

De 2019 à 2025 :- Réalisation de 1 ou 2 sites le long de la Manche, permettant

l’optimisation et donnant les références pour l’exportation.

Après 2025 :- En France, en fonction de la politique énergétique choisie,

réalisations pouvant atteindre 1 milliard €/an et totaliser 15 GW en 2050.

- Participation au marché mondial de 20 milliards €/an.

Dans

l’Hexagone

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Points de vue officiels en France

Parlement :

- En 2009, l’OPECST (Office Parlementaire d’Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques) soulignait le grand intérêt des S.T.E.Ps marines et en recommandait l’étude.

- Fin 2011, le Rapport Parlementaire sur l’avenir du nucléaire, souhaite la réduction du nucléaire mais la conditionne par le développement du stockage d’énergie, notamment par les S.T.E.Ps marines. Sans aucune justification, le Rapport indique que le développement industriel de ces S.T.E.Ps ne pout être important avant 2050, reportant donc à cette date une réduction notable du nucléaire !

Gouvernement :

- Le Rapport « Energie 2050 » du début 2012 souligne la nécessité du stockage d’énergie pour développer les Energies Renouvelables et montre les limites des solutions de stockage existantes, en oubliant les S.T.E.Ps marines, d’où la conclusion de la nécessité d’une très forte électricité nucléaire en 2050.

- Le Rapport Officiel de mai 2013 sur les Energies Marines Renouvelables, ne fait pas allusion au Stockage d’Energie et oublie les S.T.E.Ps marines

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CONCLUSION

• Le marché mondial des STEPs marines sera très important dans vingt ans, en particulier en association avec l’énergie solaire essentielle pour 6 milliards d’habitants.

• En France, le développement des STEPs marines est en concurrence directe avec l’emploi du gaz et permet l’abandon de l’énergie nucléaire : il ne suscite donc pas un enthousiasme général.

• Mais si l’on veut vraiment développer les énergies renouvelables, leur étude devrait être prioritaire au lieu d’être oubliée ou limitée aux STEPs insulaires très spécifiques qui ne représentent que 5% des besoins.

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STEP marine existant au Japon (Okinawa)

S.T.E.P. marine existant au Japon (Okinawa)

Sites possibles de STEP

10

Est de Fécamp 15 km à l’est de Fécamp

11

Est de Dieppe 15 km de Dieppe

12

Est de Saint-Valery en Caux

Ouest de Fécamp

13

Picardie – Est du Tréport

Sud de Saint Malo

14

Ouest de Saint Brieuc Nord Est de Morlaix

15

Est d’Audierne Beaumont-Hague - ouest de Cherbourg