Les hydroliennes peuvent produire vingt pour cent de l’électricité française

Publié le 22 décembre 2013 dans Energie marémotrice Energies renouvelables

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Octobre 2013

Si on optimise l’utilisation des hydroliennes, l’énergie marémotrice peut produire 100 TWh/an et, par exemple, remplacer en fin d’utilisation les 15 réacteurs des 4 sites nucléaires de la Manche :

– en utilisant les lignes électriques de ces sites

–  au coût des centrales nucléaires de 3ème génération (EPR, …)

–  avec un impact favorable sur l’environnement.

1) Une solution d’avenir

Deux solutions traditionnelles s’appliquent à l’énergie marémotrice :

–   Des hydroliennes placées dans les zones naturelles de forts courants : le potentiel est faible et le coût au MWh restera élevé.

–   De grands bassins adossés à la côte et reliés à la mer par des usines hydroélectriques dont les performances sous faible charge sont médiocres et dont l’impact sur les poissons est peut-être inacceptable.

Il est très prometteur d’associer ces 2 solutions en remplaçant dans les grands bassins les usines hydroélectriques par des chenaux d’hydroliennes suivant schéma ci-joint. On peut utiliser dans les 2 sens les hydroliennes avec une vitesse de courant optimale en faisant varier le nombre des chenaux ouverts et des hydroliennes en service.

2) Les implantations

Le relevé des amplitudes de marées fait apparaître les zones techniquement favorables à deux bassins marémoteurs de 1000 km² chacun. L’horaire des marées est décalé de 4 heures entre les 2 sites.

3) La production

Ces 2 sites principaux peuvent produire 70 à 80 TWh/an sans aucun déplacement de population. C’est presque autant que le célèbre barrage chinois des Trois Gorges qui a déplacé un million de personnes.

L’association de 2 sites à horaire de marées décalé permet une production globale continue et prévisible avec peu de besoins de stockage. Elle peut s’adapter très rapidement aux variations de demande et aux incidents du réseau européen.

4) Les choix pour l’environnement

Quatre options majeures sont prises pour tenir le plus grand compte de l’environnement :

–   Les hydroliennes sont utilisées dans les 2 sens, ce qui maintient dans les bassins et à la côte des marées proches des marées naturelles avec un décalage de 2 heures (schéma ci-contre)

–   Les digues sont pour l’essentiel à 25 km de la côte qu’elles protègent des fortes houles tout en étant peu visibles.

–   Les chenaux d’hydroliennes sont répartis le long de la digue, ce qui maintient dans le bassin des courants proches des courants naturels.

–   Les digues seront préfabriquées en caissons de béton armé construits de Dunkerque à Brest et posés sur plusieurs chantiers simultanés. Les conditions de marée et courants sont maintenues pendant la construction.

5) Les digues

Le terrain est généralement favorable (sable, gravier, rocher …) à une profondeur moyenne de 15 m sous les basses mers. On peut associer un brise lame classique préfabriqué (réf. Tanger) avec une étanchéité spécifique

6) Les usines

Elles sont en fait constituées par les chenaux d’hydroliennes et donc invisibles.

7) Le site de Chausey

L’aménagement sera très différent des projets antérieurs à 1980, mal adaptés à l’environnement. La digue de 50 km est à 10 km à l’Ouest de Chausey, à 25 km du Cotentin et 35 km du Mont Saint-Michel.

Ce seul aménagement produit autant que les 200 barrages français existants avec un impact beaucoup plus faible.

8) Le site de la Baie de Somme

La digue de 70 km passe à 25 km de l’estuaire de la Somme dont elle freinera l’ensablement. Elle arrêtera aussi le recul des falaises à l’Est de Dieppe.

La digue s’enracine à l’Est de Dieppe et au Nord de Berck.

Le site sera associé au site de Chausey pour une production continue.

Ces 2 aménagements peuvent être complétés par un à trois sites de 500 km² produisant chacun 15 TWh/an, l’Ouest Cotentin au Nord du site de Chausey, un site de Fécamp à Dieppe et le Golfe de Saint-Brieuc.

9) Les impacts

–  Les impacts visuels sont réduits, les digues généralement à plus de 20 km du littoral. A production comparable, l’impact visuel est beaucoup plus faible que celui de l’éolien terrestre ou offshore, du solaire, des barrages … Les 4 enracinements peuvent être adaptés à des ports de plaisance et de pêche accessibles à marée basse (figure ci-contre).

–   Les impacts socio-économiques directs ou indirects (tourisme et aquaculture dans les bassins) sont très favorables.

–   Les impacts sur la biodiversité doivent être l’objet d’une étude exhaustive sans a priori : ils seront très différents de ceux de l’estuaire de la Rance ; les conditions futures seront proches des conditions actuelles du Golfe du Morbihan (fortes marées et faibles houles) et les impacts peuvent être favorables.

Les Sanctuaires que constituent la Baie du Mont St Michel, la Baie de Somme et le Marquenterre sont éloignés de plus de 20 km des digues proposées qui seront pratiquement invisibles depuis ces sites exceptionnels. Les digues y réduiront la houle, les hautes eaux exceptionnelles et l’ensablement.

10) Un site préliminaire

On ne peut envisager de réaliser les grands aménagements sans un site préliminaire beaucoup moins important permettant d’optimiser les éléments techniques et de préciser les impacts. Ce peut être un bassin en demi-cercle d’une dizaine de kilomètres d’emprise à la côte. Une dizaine de sites favorables existent de la Bretagne au Pas-de-Calais.

11) Programme envisageable

2014-2019 :     Etudes d’impact et d’optimisation

Sélection d’un site préliminaire

2020-2025 :     Réalisation d’un site préliminaire (0,3 à 0,5 GW)

2025-2050 :     Réalisation des grands sites

12) Le coût au kWh

Le coût comportera deux parties :

– Le coût lié aux hydroliennes et à leur chenal, d’environ 50 €/MWh peu variable avec les sites.

– Le coût lié à la digue d’encloture des bassins, variable suivant les sites, de 20 €/MWh en moyenne pour les grands sites.

13) Stockage d’énergie

On peut optimiser l’utilisation de l’énergie des hydroliennes en utilisant quelques pourcent de la surface des bassins pour créer un stockage d’électricité par pompage. Ces STEPs peu coûteuses car bénéficiant de l’absence de fortes houles peuvent aussi être dimensionnées pour stocker l’énergie éolienne et assurer les pointes de consommation.

14) Développement mondial

La nouvelle solution proposée pour les hydroliennes permet leur utilisation rentable même dans les régions où l’amplitude moyenne de la marée n’est que 4 m. Ceci double au moins le potentiel mondial. Les hydroliennes pourront produire près de 1500 TWh/an, à moins de 100 €/MWh. Leur investissement après 2030 sera probablement supérieur à 20 milliards €/an.

15) Conclusion

L’énergie marémotrice sera probablement la seule énergie marine compétitive avec l’énergie nucléaire. Elle peut fournir 20% de l’électricité française à partir de grands sites adossés à la côte en optimisant l’emploi des Hydroliennes.

Ces aménagements maintiennent dans le bassin et à la côte marées et courants naturels et évitent les fortes houles.

Les choix techniques faits pour tenir compte de l’environnement devraient conduire à un impact global positif à préciser par une étude exhaustive et par un site préliminaire de démonstration.

Les possibilités offertes pour le développement du tourisme et de l’aquaculture sont étonnantes.

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