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Les énergies marines

vendredi 27 avril 2012 par Jean-François

Résumé de l’article

Energie marémotrice : faible potentiel de développement
Hydroliennes : faible potentiel de développement (sauf en Grande Bretagne...)
Energie de la houle : Bon potentiel, mais tecnnologie non mature, trop fragile pour les conditions extrèmes
Energie thermique des mers : bon potentiel, mais loin des zone de forte consommation.
Potentiel total 850 Mtep

1. Energie des marées

1.1 Description

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Usine marémotrice de la Rance

On construit un barrage dans une baie où le marnage est important (typiquement supérieur à 10 mètres).
La retenue d’eau (en amont du barrage) est remplie à marée montante.
A marée basse on met à profit la différence de hauteur entre la retenue intérieure et la mer extérieure : comme dans un barrage de montagne, l’eau de la retenue fait tourner des turbines qui entraînent des alternateurs produisant de l’électricité.

Le processus peut être utilisé dans les deux sens : turbiner à marée haute quand la mer extérieure est à un niveau supérieur à la retenue intérieure.
On peut aussi pomper l’eau de mer à certains moments pour augmenter le volume d’eau et donc l’énergie récupérable dans la retenue.

1.2 Avantages attendus

- Technologie bien maîtrisée
- Investissement récupérable sur une longue période (durée de vie supérieure à un siècle).
- Bilan carbone satisfaisant (production de CO² provenant essentiellement de la construction du barrage en béton)

1.3 Inconvénients

- La production est intermittente, (mais elle est totalement prédictible). Le facteur de charge est d’environ 25%.
- L’écosystème en amont du barrage est très fortement perturbé (pour le barrage de la Rance il a fallu plus de 10 ans pour qu’un nouvel écosystème soit reconstitué)

1.4 Potentiel de développement

Le nombre de sites disposant à la fois d’une baie pouvant être équipée et d’un marnage important est très limité.
Le potentiel mondial envisageable est de 400 Twh. Soit 35 Mtep

1.5 Coûts

Le coût d’investissement peut être amorti sur très longue période et pèse peu sur le coût final du Kwh, de même l’équipe d’exploitation est très réduite

2. Energie des courants marins

2.1 Description

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Hydrolienne
Avant son immersion

Le principe d’une hydrolienne est comparable à celui d’une éolienne : les courants marins entraînent une hélice (ou tout autre dispositif tournant) situé sous la surface de l’eau. L’hélice entraîne un alternateur produisant de l’électricité.

L’hydrolienne est placée à proximité des côtes (pour limiter le réseau électrique de transport) mais à une profondeur suffisante pour ne pas gêner la circulation maritime.

2.2 Avantages attendus

- Rendement plus important que celui d’une hydrolienne : la puissance récupérable est proportionnelle au cube de la densité du fluide, et donc nettement plus importante pour un courant d’eau que pour un courant d’air.
- Bilan carbone satisfaisant.
- Faible impact visuel (à la différence des éoliennes).

2.3 Problèmes ou risques

- La technologie n’est pas stabilisée, une quinzaine de types d’hydroliennes sont actuellement envisagées, ce qui ne facilités l’engagement des investisseurs
- L’installation a proximité des cotes vient en concurrence avec les activités maritimes préexistantes : pêche, conchyliculture.

2.4 Potentiel de développement

Le nombre de sites disposant de courants marins important est relativement limité au niveau mondial. Les Iles Britanniques représentent une part notable du potentiel.

Au total, le potentiel mondial envisageable est de 400 à 800 Twh. Soit (moyenne) 55 Mtep.

2.5 Coûts

Le coût d’investissement serait sensiblement supérieur à celui de l’éolien offshore (actuellement de 3500 € par Kw installé) et comprendrait 50% pour la construction et la pose de l’hydrolienne, et 50% pour le réseau de transport.

Le prix de l’électricité produite s’échelonne de 17 à 25 centimes d’€ par Kwh et il ne semble pas que l’effet de série soit suffisant pour faire chuter fortement ce prix

3. Energie de la houle

3.1 Description

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Energie de la houle
Attention, ça casse !

Le principe général est le suivant : la houle fait monter et descendre un flotteur. Les mouvements de celui-ci actionnent des pistons qui compriment de l’air. L’air comprimé fait tourner une turbine qui entraîne un alternateur produisant l’électricité.

En fait la diversité des systèmes envisagés est considérable : Cylindres flottants, panneaux oscillants fixés au fond de la mer, flotteurs immergés, murs de béton percés d’alvéoles…

3.2 Avantages attendus

- Bilan carbone satisfaisant.
- Potentiel d’énergie important, du fait de la puissance de la houle.

3.3 Inconvénients ou risques

- La technologie n’est pas mature. Tous les systèmes actuellement envisagés sont à l’état de prototypes.
La puissance de la houle peut être considérable dans les cas extrêmes (très forte tempête). Les systèmes doivent donc être dimensionnés pour résister à ces conditions extrêmes, même rares, d’où un surcoût d’investissement. Malgré cela, aucun système n’a à ce jour résisté à la condition la plus forte advenue.

3.4 Potentiel de développement

Sous réserve de maîtriser les condition extrêmes, le potentiel attendu de l’énergie houlomotrice est important : 2000 à 8000 Twh au niveau mondial. Compte tenu des problèmes mécaniques non résolus, on peut compter 2000 Twh soit 170 Mtep .

3.5 Coûts
A compléter

4. Energie thermique

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Energir thermique de la mer
Centrale à terre et installation en mer

4.1 Description

Il s’agit de tirer parti de la différence de température entre l’eau de surface (chaude) et l’eau profonde (froide).

4.2 Avantages attendus

- Bilan carbone satisfaisant.
- Potentiel d’énergie important.

4.3 Inconvénients ou risques

- Les zones bénéficiant d’une différence de température importante sont à proximité de l’équateur, donc loin des principaux lieux de consommation .

4.4 Potentiel de développement

C’est le plus important de toutes les énergies marines : 10 000 Twh au niveau mondial, soit 850 Mtep

4.5 Coûts
A compléter


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