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Faut-il croire aux éoliennes flottantes?

Le concept d'éolienne flottante de GE DR GE Glosten

Considérées depuis plusieurs années comme trop coûteuses et technologiquement problématiques, l’avenir des éoliennes flottantes semblait incertain. Plusieurs pays continuent pourtant à parier sur elles. Le gouvernement français vient ainsi de lancer un nouvel appel d’offres pour installer un parc au sud de la Bretagne. Même si techniquement, les obstacles sont loin d’être tous surmontés.

Les éoliennes flottantes sont encore plus complexes et difficiles à construire que les éoliennes marines géantes plantées par plusieurs dizaines de mètres de fond. Mais elles ont en théorie un avantage qui est d’offrir de meilleurs rendement en exploitant l’énergie des vents plus puissants qui circulent plus loin des côtes. Plusieurs pays s’y intéressent, notamment la France qui vient de valider un projet de parc d’une capacité théorique de production de 250 mégawatts d’électricité au sud de la Bretagne. Il se trouvera au large de Groix et Belle-Île-en-Mer (Morbihan). L’investissement est évalué à 750 millions d’euros… hors coût de raccordement au réseau. L’appel d’offre commence le 1er juillet. Une deuxième procédure de mise en concurrence devrait être lancée plus tard pour installer un autre parc éolien flottant dans la même zone de 500 mégawatts Reste à savoir s’il s’agit d’un gadget technique et politique ou si économiquement comme technologiquement cette solution a un avenir.

Quatre projets éoliens flottants «pilotes» ont déjà été attribués en 2016 par le gouvernement français, un en Bretagne et trois en Méditerranée. Mais le concept n’est pas encore totalement validé.

Plus de vent mais plus de risques

Les éoliennes flottantes peuvent produire théoriquement plus d’énergie puisqu’elles peuvent fonctionner plus longtemps, passer de 35% de facteur de charge en moyenne pour les éoliennes marines classiques à plus de 40%. Elles ont aussi comme atout de ne plus être visible de la côte et de ne pas gâcher ainsi les paysages. Les éoliennes marines classiques sont installées sur une plate-forme fixe jusqu’à des profondeurs maximales de 60 mètres. Enfin, pour installer les éoliennes marines, il n’est pas nécessaire d’utiliser des navires spéciaux pour construire les fondations comme pour les éoliennes fixes. Or ces navires spéciaux sont aujourd’hui en nombre très insuffisant pour faire face à la demande.

Cela dit, les éoliennes flottantes posent des problèmes techniques et économiques considérables. Ces équipements sont lourds, encombrants et onéreux et doivent résister à des conditions extrêmes sans chavirer ou couler… Le raccordement au réseau électrique est aussi une gageure tout comme la gestion de l’impact sur la navigation. Cela explique pourquoi le premier prototype a été testé en 2009 en Norvège et cette technologie est encore loin d’être arrivée à maturité.

En France, un premier démonstrateur de 2 MW baptisé Floatgen, équipé d’une fondation flottante semi-submersible, en béton, conçue par la société française Ideol et construite par Bouygues, a été assemblé en 2017 dans le port de Saint-Nazaire puis et remorqué jusqu’au site d’essai situé à 22 km du littoral, au large du Croisic (Loire-Atlantique).

Le plus avancé dans la technologie des éoliennes flottantes est sans doute l’américain General Electric (GE) via le programme ATLANTIS qui bénéficie de subventions du département américain de l’Energie. GE travaille en partenariat avec la société Glosten spécialisée dans la conception et le conseil de l’industrie maritime. Il a décidé d’adapter sa  gigantesque turbine Haliade-X  de 12 MW dont le diamètre dépasse les 200 mètres (voir l’image ci-dessus). Il s’agit aussi de l’équiper de contrôles automatisés, de capteurs et de calculateurs afin d’améliorer en permanence la façon dont l’éolienne s’adapte au vent, aux vagues et aux courants.

«Fixer un bus à un grand poteau et le faire flotter»

Reste à savoir comment assurer la stabilité d’un tel mastodonte. Comme l’explique au magazine américain The Verge, Rogier Bloom, le responsable du projet chez General Electric, construire une turbine flottante revient à « fixer un bus à un grand poteau , le faire flotter, et le stabiliser pendant qu’il interagit avec le vent et les vagues».

Pour stabiliser les éoliennes flottantes, GE a prévu en fait de les fixer à une plateforme spécifique, reliée au fond de l’océan au moyen de «tendons» réglables dont la longueur peut s’ajuster en permanence. Ces changements de position devraient non seulement garantir la stabilité de l’éolienne mais aussi lui donner un meilleur rendement. La prochaine étape pour GE est de montrer le potentiel d’un tel système via des simulations. Si les résultats sont prometteurs, un prototype sera construit.

En Europe, sept pays ont aujourd’hui lancé des projets pour installer des éoliennes flottantes: la France, le Royaume-Uni, la Norvège, le Portugal, l’Espagne, l’Italie et la Suède. D’ici la fin de la décennie, nous saurons ainsi si cette technologie est viable techniquement et économiquement.

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