Energies Marines : les actions de l'Ademe

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

� 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


Énergie hydrolienne (1)Énergie hydrolienne (1)� Principes

� Exploitation de l’énergie cinétique de la marée ou des courants océaniques

� Eaux peu profondes

~2,5 à 3,5 GW5 à 14 TWh/an

Potentiel national(EDF, 2006)

3000 à 4000 h/anDurée de fonctionnement à pleine puissance

~ 8 à 10 GW~ 21 à 41 TWh/an

Potentiel européen

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

Source localisée

Caractéristiques


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

SEA GEN (Royaume Uni)

Hydrolienne émergée

Axe horizontal

Fixation monopieu

Puissance: 2 X 600 kW

Prototype installé à Standford Lough raccordé

depuis 2008

Partenaires:

MARINE CURRENT TURBINES

EDF Energy, ESB International, Npower renewables

OPEN CENTRE (Irlande)

Hydrolienne immergée

Axe horizontal

Ancrage gravitaire

Puissance: 500 kW


Prototype installé en Ecosse

Partenaires:

OPEN HYDRO


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

SABELLA (Projet MARENERGIE)


Axe horizontal

Ancrage gravitaire

Prototype dans l’estuaire de l’Odet

Partenaires:

HYDROHELIX

SAIPEM, DOURMAP, CIB Meunier, SofresidEngineering,

In Vivo Environnement

Institut de la Corrosion, IRENAV, UBO, EGIM

ADEME (~ 450 000 €)

Projet labellisé POLEMER Bretagne



HARVESTHydrolienne 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


Énergie hydrolienne (4)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 €)



PAIMPOL-BREHAT

Installation de 4 hydroliennes Open Hydro

Puissance: 2 MW

Partenaires:

EDF

Open Hydro

Conseil Régional de Bretagne

Europe (FEDER)

ADEME (~ 500 000 €)

Bréhat


Énergie houlomotrice (1)Énergie houlomotrice (1)

� Principes

2500 à 4500 h/anDurée de fonctionnement à pleine puissance

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

Potentiel national(CE,1992)

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

Potentiel européen(CE,1992)

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

Distribuée

Caractéristiques

� Exploitation de l’énergie mécanique de la houle ou des vagues

� Eaux profondes / peu profondes / rivage



� 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, …


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

SEAREVSystème 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 récupérateurs de l’énergie des Vagues




SEAWATT

Etude de préfaisabilité du système PELAMIS

à Saint Pierre de la Réunion

Partenaires:

SRP

Conseil Régional de la Réunion

ADEME (~ 190 000 €)


EnergieEnergie EolienneEolienne (1)(1)

� Principes

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

~ 150 TWh/anPotentiel national(EED, 2006)

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

Potentiel européen(Garrad Hassan, 1995)

3000 à 4000 hDurée de fonctionnement à pleine puissance

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

Distribuée

Caractéristiques




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





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





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


Énergie thermique (1)Énergie thermique (1)� Principes

� Exploitation de la différence de température entre les eaux profondes et les eaux de surface

� Différence minimale de 20°C

Difficilement estimableZEE tropicale ~ 7 000 000 km2

Potentiel national

~ 8000 hDurée de fonctionnement à pleine puissance

~ 10 000 TWh/anPotentiel mondial(AIE, 2006)

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

Caractéristiques


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 kW

Température source chaude: 26°C

Température 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 kW

Température source chaude: 29°C

Température source froide: 7°C

Longueur conduite : 1 000 m


Énergie thermique (4)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 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

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