Energies Marines : les actions de l'Ademe
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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
Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 2
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
Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 3
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
Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 4
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
Hydrolienne immergée
Prototype installé en Ecosse
Partenaires:
OPEN HYDRO
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Énergie hydrolienne (3)Énergie hydrolienne (3)� Les projets français
SABELLA (Projet MARENERGIE)
Hydrolienne immergée
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
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Énergie hydrolienne (4)Énergie hydrolienne (4)� Les projets français
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
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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 €)
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Énergie hydrolienne (5)Énergie hydrolienne (5)� Les projets français
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
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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
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Énergie houlomotrice (2)Énergie houlomotrice (2)
� 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, …
Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 11
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
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Énergie houlomotrice (4)Énergie houlomotrice (4)
� Les projets français
SEAWATT
Etude de préfaisabilité du système PELAMIS
à Saint Pierre de la Réunion
Partenaires:
SRP
Conseil Régional de la Réunion
ADEME (~ 190 000 €)
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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
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EnergieEnergie EolienneEolienne (2)(2)
� Les projets français
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
Projet labellisé POLEMER Bretagne
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EnergieEnergie EolienneEolienne (3)(3)
� Les projets français
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
Projet labellisé POLEMER Bretagne
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EnergieEnergie EolienneEolienne (4)(4)
� Les projets français
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
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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
Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 18
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
Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 19
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
Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 20
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 €)
Eco-Technologies pour le futur - Lille - 11 juin 2009 21
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