Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Energies marines hydrolienne et houlomotrice. Exemples de projets et de travaux

Energies marines hydrolienne et houlomotrice. Exemples de projets et de travaux de R&D Conférence Institut Coriolis – 24 septembre 2010 Tel : 01 30 87 83 51 Fax: 01 30 87 80 86 michel.benoit@edf.fr michel.benoit@saint-venant-lab.fr c/o EDF R&D 6 quai Watier, BP 49 78401 Chatou cedex www.saint-venant-lab.fr Laboratoire National d’Hydraulique et Environnement (LNHE) Université Paris Est, EDF R&D – CETMEF – ENPC Jean-François Dhédin Chef projet Energies Marines EDF R&D LNHE Michel Benoit Chercheur-senior HDR Directeur du Labo. Saint-Venant Giovanni Mattarolo Ingénieur-chercheur EDF R&D LNHE et Labo. Saint-Venant Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 Energies marines hydrolienne et houlomotrice 1. Introduction : contexte mondial, européen et national 2. Quid des énergies marines ? 3. Un tour d’horizon Ressources / Technologies 3.a Energie marémotrice 3.b Energie hydrolienne 3.c Energie houlomotrice 4. Problématiques de développement technologique …et autres 5. Le soutien public au développement de la filière est nécessaire 6. Exemples de R&D au Labo. Saint-Venant et EDF R&D, illustrés sur des projets du groupe EDF : - Démonstrateur de ferme hydrolienne en Bretagne (Paimpol-Bréhat) - Prototype houlomoteur sur l’Ile de La Réunion 7. Conclusion Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 1. Introduction : production électrique mondiale Source: Observ’ER Dixième inventaire Edition 2008 Production Electrique Mondiale 2007 20 000 TWh 63TWh 68% 16% 2% 14% 0,6 TWh 8,5 TWh 170 TWh 218TWh Nucléaire Fossile+Déchets Hydraulique Géothermie Eolien Biomasse Solaire Energies Marines ENR hors hydraulique La proportion des ENR hors hydraulique est très faible Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 1. Introduction : production électrique en France 571 TWh 0,095 TWh 4,1 TWh 0,038 TWh 0,519 TWh 4,2 TWh 11% 10% 77% 1,6% Nucléaire Fossile+Déchets Hydraulique ENR hors hydraulique Géothermie Eolien Biomasse Solaire Energies Marines 0 0,005 0,003 0,568 1,822 Rappel Production ENR en 1995 (TWh) Production Electrique France 2007 Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 1. Introduction : contexte mondial / européen Prise de conscience au niveau mondial / européen Nécessité de limiter la production de gaz à effet de serre Stock limité d’énergies non-renouvelables Développement durable / énergies alternatives Législation au niveau européen 12 décembre 2008, vote du « paquet Energie-Climat » (20/20/20) o Une réduction de 20% des émissions de gaz à effet de serre o Une amélioration de 20% de l'efficacité énergétique o Une part de 20% d'énergies renouvelables dans la consommation d'énergie finale Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 1. Introduction : contexte mondial / européen Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 1. Introduction : le contexte français Au niveau français : le Grenelle de l’environnement lancé en juillet 2007 « Article 19 – Grenelle I : La recherche joue un rôle central dans l’analyse des processus environnementaux et est à l’origine d’innovations technologiques indispensables à la préservation de l’environnement et à l’adaptation aux changements globaux de la planète. L’effort national de recherche privilégiera les énergies renouvelables, notamment la production d’énergie solaire photovoltaïque à partir de couches minces, l’énergie des mers … » le Grenelle de la Mer lancé en mars 2009 « définir et mettre en oeuvre une stratégie ambitieuse pour les énergies marines renouvelables afin de concilier développement et protection ». Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 Energies marines hydrolienne et houlomotrice 1. Introduction : contexte mondial, européen et national 2. Quid des énergies marines ? 3. Un tour d’horizon Ressources / Technologies 3.a Energie marémotrice 3.b Energie hydrolienne 3.c Energie houlomotrice 4. Problématiques de développement technologique …et autres 5. Le soutien public au développement de la filière est nécessaire 6. Exemples de R&D au Labo. Saint-Venant et EDF R&D, illustrés sur des projets du groupe EDF : - Démonstrateur de ferme hydrolienne en Bretagne (Paimpol-Bréhat) - Prototype houlomoteur sur l’Ile de La Réunion 7. Conclusion Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 2. Quid des énergies marines ? Définitions Le terme « Énergies Marines » désigne habituellement les énergies renouvelables qui peuvent être directement extraites du milieu marin : L’énergie marémotrice : exploitation de l’énergie potentielle des masses d’eau mues par les marées (nécessite un barrage ou un bassin de retenue) L’énergie hydrolienne : exploitation de l’énergie cinétique des courants de marées ou océaniques (via une turbine) L’énergie houlomotrice : exploitation de l’énergie des vagues L’énergie thermique des mers : exploitation de la différence de température qui peut exister entre l’eau de surface et celle de fond L’énergie osmotique : exploitation de la différence de salinité entre deux masses d’eau Energie éolienne offshore : installation d’éoliennes en mer Biomasse marine (principalement biocarburants par micro-algues) Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 2. Quid des énergies marines ? Une projection des ressources « théoriquement » exploitables Monde Europe continentale France métropolitaine 2 - Energie hydrolienne 400 à 800 TWh/an 15 à 35 TWh/an (6 à 8 GW installés) 5 à 14 TWh/an (2 à 3 GW installés) 3 - Energie houlomotrice 2 000 à 8 000 TWh/an 150 TWh/an (environ 50 GW installés) environ 40 TWh/an (10 à 15 GW installés) 4 - Energie thermique des mers 10 000 TWh/an 0 0 (Outremer seulement) 5 - Energie osmotique 1 700 TWh/an 200 TWh/an Non évaluée 1 - Energie marémotrice : de l’ordre de 400 TWh/an au niveau mondial Maturité technologique, Intermittence (facteur de charge), prédictibilité … Source Ifremer –Energies Renouvelables Marines - Etude prospective à l’horizon 2030 Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 Energies marines hydrolienne et houlomotrice 1. Introduction : contexte mondial, européen et national 2. Quid des énergies marines ? 3. Un tour d’horizon Ressources / Technologies 3.a Energie marémotrice 3.b Energie hydrolienne 3.c Energie houlomotrice 4. Problématiques de développement technologique …et autres 5. Le soutien public au développement de la filière est nécessaire 6. Exemples de R&D au Labo. Saint-Venant et EDF R&D, illustrés sur des projets du groupe EDF : - Démonstrateur de ferme hydrolienne en Bretagne (Paimpol-Bréhat) - Prototype houlomoteur sur l’Ile de La Réunion 7. Conclusion Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 3. Un tour d’horizon Ressources & Technologies 3.a - L’énergie marémotrice 3.b - L’énergie hydrolienne 3.c - L’énergie houlomotrice Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 3.a « Le moteur » : la marée La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil. L’amplitude de la marée à un endroit précis est le résultat des positionnements relatifs du soleil et de la lune par rapport à la Terre ainsi que des caractéristiques locales de la côte et des fonds sous- marins In fine l’énergie marémotrice est puisée sur l’énergie cinétique de rotation de la terre Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 3.a Localisation de la ressource marémotrice Worldwide Potential (World Energy Council): 160 GW – 380 TWh/year Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 3.a En France, l’usine marémotrice de La Rance Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 3.a Depuis 1966, l’usine de la Rance Ecluse Usine de 24 groupes Digue Barrage mobile : 6 vannes BASIN SEA Capacité installée : 240 MW (24 groupes bulbes identiques de 10MW) Production moyenne : 538 000 MWh / an 28 agents EDF; longueur : 750 m Réservoir : 184 Mm3 (20 km vers l’amont) 75 000 visiteurs par an Les plus grandes marées de France : Marnage moyen de 8.2 m et maximum de 13.5 m 10 m 9 m 8 m 7m 6m 5m 4m 3m 10 m 9 m 8 m 7m 6m 5m 4m 3m Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 3. Un tour d’horizon Ressources & Technologies 3.a - L’énergie marémotrice 3.b - L’énergie hydrolienne 3.c - L’énergie houlomotrice Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 3.b Exploitation de l’énergie des courants de marée Example of tide coefficient time profile over one year period, and current speed time profile over one tidal cycle Avantages: • Totalement prédictible; • Performance (masse vol. de l’eau bien plus élevée que l’air); • Impact visuel et sonore très limité (voire nul). Inconvénients : • Caractère intermittent de la marée (=> stockage ?); • Nombre limité de sites avec courants suffisamment forts (V>2 m/s typiquement); • Partage de l’accès à la mer avec les autres acteurs/secteurs • Installation et maintenance en mer Énergies Marines hydrolienne et houlomotrice – Conférence Institut Coriolis - 24/09/2010 3.b Exploitation de l’énergie des courants de marée Comparaison entre une hydrolienne et une éolienne de même puissance (1 MW) Estimation de la puissance mécanique : P = ½ ρ Cp S V3 ρ : masse volumique de l’eau (environ 1025 kg/m3) Cp : coefficient de puissance uploads/Geographie/ france.pdf