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    Synthse dune tude

    prospective lhorizon 2030

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    Synthse des donnes conomiques maritimes franaises 2007

    Lance il y a dix ans, la publicationbiennale des Donnes conomiquesmaritimes franaises (DEMF) analyseles activits maritimes en Francedans leur diversit. Elle en valuele poids conomique partir dun jeudindicateurs mis jour rgulirement.

    Cette synthse des DEMF 2007dgage les principaux aspects desactivits lies la mer en France

    sous la forme de fiches sectorielles fournissant les donnes deproduction, demploi et deffort budgtaire des annes rcentes.Le secteur marchand comprend lexploitation des ressources marines,le manufacturier, les services. Le secteur public comprend la Marine,lintervention publique, lducation, la protection de lenvironnement littoral,la recherche marine..

    La synthse de cette tude, publie en juillet 2008, est disponible sur le site

    www.ifremer.fr la rubrique ditions .

    AUTRE PUBLICATIONIFREMER DCOUVRIR

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    Plus que jamais la conjonction des engagements que la Francea pris en matire nergtique tant lchelon europen que dansle cadre du Grenelle de lEnvironnement, ainsi que le contexte ndu nouveau choc ptrolier, doivent conduire une rexion active

    sur les nergies renouvelables.

    Conscient de ces volutions, javais dcid de lancer en mars 2007un travail de rexion prospective sur les nergies renouvelablesdorigine marine lhorizon 2030. En effet, locan en constitue

    un immense rservoir (vents, courants, vagues, mares, biomasse, thermie)et la France dispose dun potentiel considrable de dveloppement de ces nergies,du fait aussi bien de ltendue de ses faades maritimes, tant en mtropole quoutre-mer, que des savoirs et des savoir-faire disponibles dans notre pays.

    Une vingtaine de partenaires franais reprsentant les principaux acteurs du secteuront particip ce travail. Je tiens les remercier vivement de leur engagement.Ce travail a permis de dcrire un ventail de futurs possibles (en fonction du contextemondial, de lvolution de la demande nergtique, du jeu des acteurs, etc.) ainsique leurs consquences sur le dveloppement des diffrentes technologies connues ce jour et ce quelles impliquent en termes de recherche dveloppement.

    Ainsi, lIfremer, conformment sa vocation, contribue leffort collectif de rexionvisant clairer la dcision publique dans le domaine de lnergie et en particulier celuides nergies renouvelables marines. Il appartient maintenant chacun de semparerde ces rexions et de les faire vivre. LIfremer pour sa part va en tirer des consquencesconcrtes dans le cadre de son plan stratgique.

    Jean-Yves PerrotPrsident-Directeur gnral de lIfremer

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    Les nergiesrenouvelablesmarinesSynthse dune tude

    prospective lhorizon 2030

    Synthse des travaux mens de mars 2007 fvrier 2008par un groupe dexperts de douze structures (industriels,ministres, instituts, agences, organismes de recherche).Ces travaux, coordonns par Ifremer, ont t ralissavec lappui du bureau dtudes Futuribles.

    Sommaire

    1. Cadrage de ltude ...................................................................................................... 62. Mthodologie ............................................................................................................... 83. Rappel sur les nergies marines : ressources et technologies .............................. 94. Quatre scnarios possibles contrasts ................................................................... 105. Conditions dmergence considres dans les scnarios possibles .................... 116. Consquences des scnarios possibles sur le dveloppement des technologies 147. Intgration environnementale : quels impacts et quels risques ? ......................... 18

    8. Intgration des nergies renouvelables marines loffre nergtique franaise lhorizon 2030 selon les scnarios possibles ....................................................... 18

    9. Proposition dun scnario normatif dans le contexte du Grenellede lEnvironnement ................................................................................................... 20

    10. Conclusion ................................................................................................................ 25Notes ......................................................................................................................... 26Rfrences bibliographiques ................................................................................... 26

    Annexes

    1. Liste des membres du comit de pilotage ............................................................... 27

    2. Liste des membres du groupe de travail .................................................................. 293. Glossaire relatif la mthode des scnarios ........................................................... 294. Liste des 30 variables regroupes par composantes et auteurs correspondants 305. Hypothses sur les niveaux de dveloppement par type dnergie ........................ 316. Les quatre scnarios majeurs .................................................................................. 327. valuation chiffre des scnarios possibles et normatif ........................................ 34

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    En mars 2007, le Prsident de lIfremera lanc un travail de rflexion prospectivesur les nergies renouvelables marines lhorizon 2030 avec une vingtaine de partenairesfranais reprsentant les principaux acteursdu secteur : ministres, industriels, instituts derecherche et agences spcialises. Le caractrepluridisciplinaire de ce groupe de rflexion estlargement justifi pour un dossier qui relve la fois de la diversification nergtique, de

    lengagement europen dans la lutte contre leffetde serre, des impacts environnementaux desamnagements en mer, ainsi que de la valorisationdes zones ctires, sige dune diversit dusagesen interactions et en concurrence. Lobjectifdu travail est de contribuer une synthsede ces diffrents aspects : il sagit didentifierles enjeux, les conditions dmergence et lestechnologies majeures moyen terme afinde rednir un positionnement de lIfremer dansce domaine, au-del de lexpertise, et didentier

    les partenariats et les programmes stratgiquesadapts dans le champ de comptence delInstitut.

    La question des nergies renouvelables marinessintgre celle des nergies renouvelables quiest centrale, notamment dans les pays occi-dentaux, sous contrainte de besoins nergti-ques et de cot des hydrocarbures mais ausside rchauffement climatique. Compte tenu deleffort ncessaire sur les nergies renouvelables,

    les marges de manuvre relatives au dveloppe-ment des nergies renouvelables marines doiventtre identies en fonction de leurs cots estims,des contraintes technologiques et damnagement terre comme en mer, ou encore des impacts en-vironnementaux potentiels.

    Ce travail a permis de rassembler et de synthtiserun grand nombre de donnes et dtudes. Il a rduitle champ des incertitudes et offre une capacitdvaluation objective pour de multiples opportunits

    de partenariats. Mobilisant une douzaine dexpertssur une priode dun an, ce travail a bnci dunappui du bureau dtudes Futuribles pour la miseen uvre de la mthode dite des scnarios (1).Les trente variables tudies ont conduit la slection de quatre scnarios contrastsdont les dterminants pr incipaux sontles suivants : march dans un contexte de crise,politique nergtique mondiale et durabilit, intrtnational et scurit nergtique, dveloppement

    local avec prise de risques. Toutes les technologiestudies prsentent un intrt de dveloppement,avec des atouts trs diffrents selon :

    le contexte nergtique et socio-conomiquequi conduit soit dvelopper dans lurgenceseulement les technologies les plus maturescomme lolien, soit rechercher des synergiesentre les technologies, comme lnergiethermique des mers et la biomasse ;

    la possibilit de fabriquer de lhydrogne pourstocker lnergie intermittente et dloignerles systmes de production de la cte (accs des ressources supplmentaires) : intrt pourlolien ottant et les vagues par exemple ;

    le primtre gographique : lnergie thermiquedes mers prsente un potentiel importantdans les les tropicales des dpartementset collectivits de loutre-mer franais ;

    la spcificit du besoin nergtique : la bio-masse marine est la seule des sept ressourcesqui permette de produire directementun carburant liquide renouvelable pouvantse substituer au ptrole pour le transport.

    Ces technologies prsentent aussi des caractris-tiques diffrentes du point de vue de leur insertiondans les zones ctires, selon la taille des amna-gements et les proprits physico-chimiques dumilieu marin quelles exploitent.

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    Disposant du second potentiel dEurope pourlhydrolien et lolien marin, dune excellenteressource houlomotrice et de grandes tenduesmarines tropicales, la France peut jouer un rleimportant en recherche comme en dveloppementsurtout si les risques lis aux choix de technologiessont partags entre tous les acteurs, dont ltat.Ce dernier dispose en effet de nombreux levierspour fdrer les comptences et cofinancer lesprises de risques. Enfin, plus la concertationsera mene en amont des ralisations, pluslacceptabilit sociale sera leve.

    Dans ces conditions, les nergies renouvelablesmarines peuvent contribuer tenir les objectifsde lUnion europenne en 2020 en matirednergie renouvelable tout en dveloppant destechnologies exportables. Un scnario normatif intgrant des hypothses concrtes et quilibresde ralisations fait ainsi apparatre un apportnet possible des nergies marines de 1,5 millionde tonnes dquivalent ptrole (Mtep) par an(17,2 TWh/an) pour lhorizon 2020, ce qui reprsente7,7 % des 20 Mtep daugmentation de la productiondnergie renouvelable, ce dernier objectiftant celui envisag dans le cadre du Grenellede lEnvironnement. Dans ce scnario, ces 7,7 %se dcomposeraient en 5,2 % pour lolien marinet 2,5 % pour les autres nergies marines.

    Un tel scnario indique bien les efforts en termesde soutien aux lires quil conviendrait de mettre

    en place pour atteindre cet objectif. Cela passe parla mise en uvre des conditions favorisant la foisle renforcement des comptences franaises dansle domaine, un meilleur soutien aux technologiesen dveloppement en France et la mise en placede premiers dmonstrateurs en mer. En effet,malgr un dveloppement soutenu de ces liresdans quelques autres pays dEurope et dansle monde, aucun dispositif, hormis en olien marin,na encore t quali au niveau industriel. Il estdonc encore temps, pour la France, de prendreune place dans ce march en devenir tout justemergent. Ainsi, lhorizon 2020, en tenant comptedes rsultats des premiers dmonstrateursen mer quali f is en France et en Europe,on pourrait assister un dveloppement industrielde parcs permettant datteintre un objectif du type7,7 % des 20 Mtep daugmentation de la productiondnergie renouvelable.

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    1// CADRAGE DE LTUDE

    L e s ne r gi e s r e no uve lable smarines (EnRM) sont cites comme une descomposantes du bouquet nergtique europendans les objectifs de lUnion europenne lhorizon2020 ( 20 % de lnergie consomme devra tre pro-duite partir dnergies renouvelables). De mme,nombre de confrences internationales sur lavenirde lenvironnement y font rfrence. Ce sujet impor-tant manquant de lisibilit en France, le Prsidentde lIfremer a propos en mars 2007 aux princi-

    paux acteurs de la recherche et du dveloppementen matire dnergies renouvelables marines ainsiquaux ministres concerns, de participer unetude prospective collective sur ce sujet.

    On observe quatre justications majeures dunerexion sur le sujet des nergies marines :

    la ncessit de rduire les missions de gaz effet de serre,

    les risques court et moyen termes sur lappro-visionnement en hydrocarbures,la ncessit de sintresser toutes les pistesde production nergtique renouvelable,lutilit de sinterroger sur les impacts de cesnouveaux quipements sur les zones ctireset leurs usages (les impacts environnementauxet lacceptabilit tant des aspects essentiels).

    Il faut en outre rappeler que la France a t pionnire

    en la matire avec la premire usine marmotricedu monde (La Rance) ds les annes 60 et surtoutquil existe des ralisations et une demande crois-sante dans le domaine des nergies renouvelablesmarines y compris dans loutre-mer lointain : clima-tisation dun htel Bora Bora, projet identique pourlhpital de Tahiti, scurit et cots de lnergie dansles grandes les tropicales franaises

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    Aussi, le cadrage initial du travail tait propos sousla forme de trois questions majeures :1 - Quelles sont les technologies au service

    de la production dnergies renouvelablesdorigine marine ?

    2 - Quelles sont les conditions socio-conomiquespour assurer leur mergence et leur comptitivit ?

    3 - Quels sont les impacts respectifs de ces techno-logies sur les nergies et lenvironnement ?

    Les grandes caractristiques de ltudesont les suivantes :

    Horizon temporel :2030.

    Champ dtude : la France, dans un contexte mondialet notamment europen.

    Technologies : toutes technologies lies la mer,

    hors nergies fossiles.Mthode : mthode des scnarios (avec lappuidu bureau dtudes Futuribles).

    Dlai : 10 mois.

    Les ressources potentielles des nergies renouve-lables marines entrent dans cinq catgories :

    le vent en milieu marin pour la production lec-trique avec des oliennes en mer (le transportmaritime ou le routage nentrent pas dans le

    champ de ltude),

    les mouvements de leau par la rcupration delnergie des courants, des vagues et des mares,

    la temprature de leau que ce soit lnergie rcu-prable par les gradients de temprature entrela surface et la profondeur marine ou lutilisationdirecte deau froide pompe en profondeur pourla production de froid,

    la biomasse marine des fins nergtiques,surtout les vgtaux marins (micro-algues),

    la pression osmotique issue du mlangede deux eaux de concentrations salines diffrentes(eau douce/eau de mer).

    Les combustibles (outre luranium prsent dansleau de mer) qui pourraient tre extraits de la mercomme les hydrates de mthane sont hors du champcar considres comme des ressources non renou-velables stricto sensu, dautant plus que leurs utilisa-tions mettent des gaz effet de serre. Ltude prenden considration lintrt du dessalement de leaude mer coupl la production dnergie.

    Enn, lapproche est de type Ressources potentiel-les - Besoins en incluant les sciences sociales.

    Lanalyse des facteurs de dveloppement ou desconditions de dveloppement des nergies renou-velables marines lavenir ncessite de se faire uneide de leurs usages potentiels.

    Nota 1 : Llectricit peut produire du froid ou de la chaleur qui peuventtre utiliss pour des usages industriels ou des productionsmanufactures comme leau (dessalement).

    Nota 2 : Il faut noter la contrainte suivante : les produits (lectricit/froid/chaleur) de la plupart de ces sources dnergies ne sont pastransportables loin sauf les produits de la biomasseet les produits manufacturs (biofuels, eau).

    Source marine Usages

    Vent

    Mouvements

    Temprature

    Biomasse

    Pression osmotique

    Chaleur ou froid Carburants

    Tableau 1 : Sources renouvelables dnergie marine et usages potentiels

    lectricit

    Liquides

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    Cest la mthode des scnarios, complexe maispuissante, qui a t utilise par le groupe de travailavec lappui continu du bureau dtudes Futuri-bles. Un comit de pilotage, qui rassemblait tousles reprsentants des organismes impliqus dansltude, avait pour fonction de suivre les travauxet den affiner les objectifs mesure de leuravancement.

    Futuribles a encadr lemploi de la mthodedes scnarios en suivant les tapes suivantes :

    0 - Dnir le sujet et lhorizon temporel (cf. supra).1 - Identier les variables clefs et leurs relations

    (composantes).2 - Explorer les volutions possibles des variables

    clefs (jeux dhypothses).3 - Construire les micro-scnarios exploratoires

    au sein des composantes.4 - Construire les macro-scnarios (scnarios)

    en combinant les micro-scnarios.5 - Identifier les enjeux selon les scnarios

    et explorer les consquences en termesde dveloppement et de moyens de recherchepour les technologies.

    1.La phase de la slection et de lanalyse des varia-bles clefs est celle de la construction des briques du systme. Elle se dcompose en deux tapes :

    1.1. Lidentication des variables : dans le systmedes EnRM, trente variables ont t identifies,

    rparties en cinq composantes dont celledes technologies (sept technologies distinctes plusles systmes hybrides). La liste dtaille des varia-bles clefs regroupes par composante est donneen annexe 4.

    1.2. Lanalyse documente de chaque variableclef suivant un schma standard : dfinitionde la variable, indicateurs pertinents, rtrospec-tive (sur les trente dernires annes), prospective( 2030) et slection dun jeu dhypothses,

    entre deux et quatre, dvolution de cette variable(cf. annexe 5 qui prsente les hypothses dniespour les variables sur les technologies).

    2.La phase dlaboration des micro-scnariosconsiste combiner au sein de chaque composanteou thmatique (par exemple le contexte mondial,la rgulation nergtique europenne et franaise,les zones dexploitation), les jeux dhypothsessur les variables. On aboutit ainsi trois ou quatremicro-scnarios par composante en utilisant toutou partie des hypothses par variable.

    3.La phase dlaboration des macro-scnariosconsiste combiner leur tour les micro-scnariosan de faire merger des scnarios globaux contras-ts permettant de dduire le moteur de dvelop-pement des technologies dans chaque scnario.Ainsi un bouquet dnergies renouvelables marinesa pu tre associ chaque scnario ou histoiredavenir possible en utilisant les atouts et contraintesdes diffrentes technologies (cf. leur prsentationau chapitre 4 et en annexe 6).

    4. La phase didentification des enjeux et desleviers dans les scnarios analyse dabordles dterminants majeurs qui les sous-tendent(le march, la gouvernance mondiale pour le cli-mat, la scurit nergtique et le dveloppementlocal), ce qui permet de faire un choix des tech-nologies associer en fonction de leurs atouts,contraintes et de leur potentiel de dveloppement.Chaque scnario a des consquences que lonpeut estimer en termes de puissance potentielleinstalle ou encore de contraintes spcifiques

    (lespace en mer par exemple). Enn sont identis,pour chaque sous-systme, les leviers ventuelsde passage dun scnario un autre, commeune crise sur le prix du ptrole ou lvolutiondu climat.

    5. La dernire phase, celle des consquencesdes conclusions des phases prcdentes, conduit sinterroger sur les possibilits daccrotreles capacits de recherche et dveloppement sur

    telle ou telle technologie, ce qui conduira slection-ner les partenariats stratgiques et les nancements mettre en place ou renforcer (dernier pointen dehors du champ de cette tude).

    2// MTHODOLOGIE

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    Il est dabord ncessaire de donner quelques ordresde grandeur des ressources naturelles de chacunedes nergies marines, puis des ressources techni-quement exploitables valeurs moindres que cellesdes ressources naturelles qui tiennent compte,pour la plupart, des contraintes technologiques,industrielles, administratives, environnementalesBien sr, le dveloppement de ces technologies nese fera quen concertation troite avec les autresusagers de la mer et du littoral. Le potentiel socio-conomiquement exploitable, en raisondu ncessaire partage de lespace, sera infrieurau potentiel techniquement exploitable.

    Lnergie olienne en mer

    Il sagit dexploiter lnergie du vent soufant surles tendues marines par des oliennes qui produi-sent de llectricit exporte terre par des cblessous-marins. Selon une tude de lAgence Inter-

    nationale de lnergie, conduite en 2000, le poten-tiel europen techniquement exploitable seraitde lordre de 313 TWh/an en considrant les sites moins de 20 km des ctes et de moins de 20 mde profondeur. Il est envisag pour le futur dutiliserdes oliennes ottantes qui seraient ancres surle fond et pour lesquelles la limitation de profondeurserait moins contraignante. Elles donneraient accs une ressource beaucoup plus importante en per-mettant de sloigner des ctes.

    Lnergie thermique des mers (ETM)

    Lide consiste utiliser une diffrence de tempra-ture dau moins 20 C entre leau en profondeur (6 Cen seuil haut) et la surface (26 C en seuil bas) pourproduire de llectricit, mais galement de leaudouce, du froid pour la climatisation et des produitsdrivs pour laquaculture suivant le type de proces-sus (cycle ouvert ou cycle ferm). La ressource mon-diale thorique base sur un gradient de tempraturede 20 C au moins permettrait de produire environ

    80 000 TWh/an dans les zones intertropicales. Cetteressource thorique nest actuellement exploitableque trs partiellement et ponctuellement, en raisonde labsence de zones de consommation lectrique,notamment dans la zone intertropicale Pacifique.Un stockage via lhydrogne est envisageable terme.Un autre usage thermique, en zones tempres,consiste utiliser leau proche de la surface commesource de chaleur pour des installations de chauf-fage/climatisation par pompe chaleur.

    Lnergie des courants (hydrolienne)

    nergie prdictible et uctuante, lnergie cintiquedes courants de mare pourrait tre de la semi-base . Tandis que le potentiel techniquementexploitable mondial est estim 450 TWh/an, celuide lEurope serait compris entre 15 et 35 TWh/an,pour quelques 10 GW. Le potentiel technique-ment exploitable franais serait compris entre5 et 14 TWh/an selon EDF, soit entre 2,5 et 3,5 GW(2).Les sites potentiels sont spcifiques (dtroits,caps, goulets o lon observe une augmentationdes vitesses) et b ien identifis (en France :Raz Blanchard, Fromveur, Raz de Sein, Hauxde Brhat, Raz de Bareur et en Outre Mer : effetsde pointe, passes). Les grands courants marins(Gulf Stream, Kuroshio) sont galement unesource potentielle dnergie marine importante.

    Lnergie marmotrice

    Le Conseil Mondial de lnergie, estime le poten-tiel mondial pour des sites classiques unseul rservoir (3) 380 TWh/an pour 160 GW.Aprs les 240 MW de la Rance inaugurs en 1966,lnergie marmotrice vit un renouveau horsde France. En Core du Sud avec la constructionde la centrale de Sihwa (260 MW) et ltude duprojet Garolim (500 MW), au Royaume-Uni avec larelance des tudes sur la Severn (8,6 GW), intgrantles concepts novateurs de lagons articiels ou les

    centrales multiples bassins.

    Lnergie des vagues (houlomoteur)

    Toujours selon le Conseil Mondial de lnergie,environ 10 % de la demande annuelle mon-diale en lectricit(4) pourrait tre couverte parla production houlomotrice, soit un potentieltechniquement exploitable de 1 400 TWh/an. EnFrance mtropolitaine, le potentiel techniquementexploitable peut tre estim 10 % au moins

    de la ressource thorique (400 TWh/an) soit 40TWh/an que pourraient produire quelques 10 15 GW situs principalement sur la faade atlan-tique. Dans les DOM-POM, un fort potentiel estidenti la Runion, en Polynsie et Nouvelle-Caldonie ainsi que localement en Martiniqueet Guadeloupe.

    3// RAPPEL SUR LES NERGIESMARINES : RESSOURCES ET TECHNOLOGIES

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    4// QUATRE SCNARIOS POSSIBLESCONTRASTS

    Quelles sont les conditions dmergence et decomptitivit ? Cette question est lobjectif premier

    de llaboration des scnarios. Le groupe de travaila labor quatre scnarios volontairement contras-ts, dont lannexe 6 prsente les caractristiques etles projections de mise en uvre potentielle pourles diffrentes technologies. Les dsignations desquatre scnarios, sont les suivantes :

    Scnario 1 - Crise, urgence nergtique.Scnario 2 - Coopration vertueuse par ncessit.Scnario 3 - Peu dvolution, chacun pour soi.Scnario 4 - Dveloppement local autonome.

    Dans chaque scnario sont prsentes les techno-logies les mieux adaptes et les plus susceptiblesde dveloppement.

    Scnario 1 - Crise, urgence nergtiqueLe dterminant de ce scnario est le march dansun contexte de crise nergtique et de comptitionconomique. Lenjeu majeur est celui de la matrisedes technologies les plus comptitives et les

    mieux adaptes via des partenariats stratgiquesforts. Comme le soutien politique est faible,les investissements sont le fait de consortiumsdoprateurs privs privilgiant le dveloppement partir de dmonstrateurs de taille croissante.Les conflits rcurrents dans laccs lespaceconduisent la mise en place de parcs ddisventuellement multi-usages. La recherchesoriente vers lamlioration technologique, clefde la comptitivit, et la meilleure comprhensiondes impacts.

    Ce contexte favorise les technologies prouves :lolien, le marmoteur et le thermique. En raison

    de son intrt stratgique, la biomasse est rapi-dement dveloppe en extensif. Les systmeshybrides sont explors notamment pour optimiserles investissements. Les systmes appliqus auxvagues et aux courants sont peu ou pas tudis,faute de rentabilit court terme.

    Scnario 2 - Coopration vertueuse par ncessitIci, le dterminant est la volont politique de dura-bilit lchelle internationale dans un contextedextension rgulire des accords de Kyoto. La cons-

    quence majeure est celle du soutien la rechercheet aux technologies les moins matures an de faci-liter linvestissement priv et de diversier les tech-nologies. Ces efforts conduisent accrotre la prisede risque dans de nouvelles technologies et notam-ment leur hybridation, ce qui conduit aussi matriserle stockage de lnergie, ouvrant ainsi la voie dessystmes au large grande chelle. La recherche tra-vaille de nouveaux concepts en visant minimiserles impacts environnementaux.

    Cette dynamique lchelle mondiale fait mergerde multiples technologies : hydroliennes de grandeprofondeur, lagons artificiels, systmes houlo-moteurs au large (profondeur 50 m), oliennesottantes, nergie thermique en association aveclaquaculture, biomasse grande chelle (fabri-cation intensive terre, OGM et multi-produits),osmotique (mise au point de membranes conomi-ques avec quelques micro-centrales). Ce foisonne-ment des technologies favorise les usages hybridesnotamment dans les DOM-POM (5).

    La biomasse marine

    On estime entre 200 000 et un million le nombredespces dalgues existant dans le monde.Cette diversit biologique, rpondant une excep-tionnelle adaptabilit, laisse prjuger dune richesseproportionnelle en molcules originales et en lipides(algo-carburants). Comparativement aux espcesolagineuses terrestres, les microalgues prsententde nombreuses caractristiques favorables uneproduction dacides gras qui pourraient notammenttre mises prot pour produire des algo-carbu-rants. Les principaux atouts sont un rendementenviron 10 fois suprieur en biomasse et labsencede conit avec leau douce et les terres agricoles.La production pourrait reprsenter 20 000 60 000litres dhuile par hectare par an contre 6 000 litres

    pour lhuile de palme, un des meilleurs rendementsterrestres. Il reste identier les surfaces mobilisa-bles et travailler sur une diminution des cots.

    Lnergie des gradients de salinit(pression osmotique)

    Lorsquun fleuve se jette dans la mer, une grandequantit dnergie est potentiellement libre en raisonde la diffrence de concentration en sel. Deux mtho-des de rcupration de cette nergie sont testes :la premire est base sur losmose (en Norvge), laseconde sur llectrodialyse inverse (aux Pays-Bas).En Norvge, le potentiel de cette technologie est estim 10 % des besoins annuels en nergie.

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    Scnario 3 - Peu dvolution, chacun pour soiDans ce scnario, le dterminant est lintrt natio-nal et la scurit nergtique dans un contextede faible coopration mondiale. Lenjeu majeurest celui de la matrise des sources dnergieau plan national alors que montent les tensionset le protectionnisme. Aprs le Sud, la dgra-dation du climat fait apparatre des besoins eneau douce au Nord. Le soutien public est doncorient vers la scurit nergtique mais faiblecot ce qui a pour consquence labsence de ren-forcement des rseaux pour viser une prise encompte de moyens de production dcentraliss etla fin des tarifs de rachat lectrique aprs 2020.Il apparat des parcs nergtiques ddis et onobserve un dveloppement indpendant des tech-nologies ce qui entrane une recherche spcialisepar technologie intgrant les impacts sur lenviron-nement.

    Cette situation nentrane que de faibles dvelop-pements pour presque toutes les technologiescar les investisseurs publics et privs privilgientla scurit sans prise de risque technologique.Le dveloppement indpendant des technologiesfreine la recherche des synergies dans les nance-ments comme dans le partage des connaissancesdans les tudes dimpacts.

    Scnario 4 - Dveloppement local autonomeDans ce cas, le dterminant est le dveloppe-ment local avec prise de risque dans un contexte

    de monte des tensions et du protectionnisme,ainsi que le besoin de scurit nergtique. Lesbesoins en eau douce au Nord, en plus de ceux duSud, justient la fois ces technologies et linitia-tive dcentralise. Les biocarburants en intensif(photoracteurs) deviennent rentables (arrt de ladscalisation vers 2015) et le soutien public (viales rgions) vise stimuler autant la matrise destechnologies que la comptitivit.

    Cette dynamique entrane le renforcement desrseaux lectriques pour prendre en compteles moyens de production dcentraliss et undveloppement diffrenci des technologies selonles rgions et leurs atouts spciques. La recher-che contribue la mise au point des technologies(opportunits locales) et accompagne le lancementde dmonstrateurs locaux. Cette volution, et laprise de risques affrente, implique un fort inves-tissement des dcideurs politiques an de faciliterlacceptabilit sociale des exprimentations.

    La consquence sur les technologies est lappari-tion dun march de niches avec un effet dchelleuniquement au niveau mondial. Lolien, le thermi-que et la biomasse atteignent des niveaux de dve-loppement industriels, tandis que les autres tech-nologies se dveloppent localement petite chelle.La recherche reste parcellaire, trs focalise sur

    les contraintes locales avec un rle premier pourles universits du littoral soutenues par lesrgions.

    5// CONDITIONS DMERGENCECONSIDRES DANS LES SCNARIOS

    POSSIBLESLexercice de prospective na pas lambition de dcrirece que sera demain, mais de proposer un ventailde futurs possibles en choisissant les plus contrasts.Les scnarios sont donc des sortes de caricatures de ce quil peut advenir.

    ltape de construction des micro-scnarios, le

    groupe de travail a repr les facteurs (appels leviers ) qui permettent aux diffrents sous-syst-mes dvoluer dune conguration une autre. Ainsi, ltape des macro-scnarios peuvent tre dduits decet exercice les facteurs qui favorisent ou au contrairefreinent le dveloppement des nergies renouvelablesmarines ou leurs conditions de dveloppement.

    Les lments du contexte mondial, europenet nationalDans les lments de contexte mondial, un accordsur le climat (type Kyoto II), avec des engagements

    de rduction des gaz effet de serre pour diviserpar deux les missions mondiales lhorizon 2050,acclrerait trs probablement le dveloppementdes nergies renouvelables dont les nergiesmarines. Le cas le plus favorable serait quun telaccord voie le jour rapidement, vers 2010, pourlaisser du temps au soutien politique et nancier

    et au dveloppement technique et industriel destechnologies marines grce la recherche.

    En labsence dun tel accord mondial, laccroisse-ment des tensions dans le domaine de lnergie (prix,risques de rupture dans lapprovisionnement) ou laperception aigu des risques climatiques sont aussides facteurs qui pourraient contribuer davantagede cooprations technologiques entre rgionsdu monde pour dvelopper de nouvelles sourcesdnergie.

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    En termes de politique europenne et de politiquenationale sur lnergie, les conditions favorables audveloppement des nergies renouvelables marinesrelvent la fois du soutien aux lires nergtiqueset de la coopration des acteurs tant institutionnelsquoprateurs de la production nergtique.

    Plus la politique de soutien aux nergies renouvela-bles sera diversie entre les technologies matureset celles qui le sont moins, plus se dvelopperaune varit(6) importante de technologies marines,voire de technologies hybrides. Sans ce soutiendiversi, le risque serait de rechercher dembleune standardisation des solutions technologiquesdnergies renouvelables dans une logique deffetsdchelle. Dans cette dernire hypothse, il seraitalors difcile dlaborer des solutions adaptes ladiversit des spcicits locales et des ressources.

    La coopration europenne apparat commeun puissant levier de dveloppement de ces tech-nologies, tant en termes doutils de planicationdes zones marines et didentication des ressourcesdisponibles lchelle europenne quen termesde partage de connaissances sur les impactsdes premires exprimentations de technologiesmarines. En effet, cette coopration permettrait :

    aux oprateurs de construire une stratgie

    de dveloppement industriel lchelle euro-penne, ventuellement en partenariat, tout enassurant un progrs continu sur la technologieou sur la faon de limplanter,

    de fournir des outils pour amliorer le dialogueavec les populations littorales auxquelles unprojet dimplantation dEnRM serait propos : la mise en perspective de lexploitation dune

    ressource locale au regard des ressourceseuropennes et des retours dexpriences

    ailleurs, tant positifs que ngatifs, en intgrantdemble les populations locales, faciliteraitconsidrablement lacceptabilit sociale,

    limplication des chercheurs dans la concertationavec la population serait susceptible dtre aussiun facteur de succs car ces experts ne sont pasjuges et partis dans le projet industriel et peuventapporter un regard extrieur.

    lheure actuelle, les tudes dimpacts et le suivienvironnemental demeurent coteux et participent

    de manire importante la prise de risquedes dveloppeurs de projets. Cet lment expli-que, entre autres, la faible mergence de projetsinnovants.

    Des initiatives intressantesIl existe des expriences trangres intressantesen matire de capitalisation des impacts et/oude conancement.

    Le Danemark est pionnier dans le domaine dumonitoring des impacts lis ces amnage-

    ments nergtiques en mer. En effet, les parcsde Horns Rev (7 ) et de Nysted (8 ) ont fait lobjetdun programme intgr de suivi environnemen-tal dont les rsultats ont t communiqus lorsde la confrence dHelsingor (9 ) (nov. 2 006).Ces parcs ont galement fait lobjet dune tudedimpact dont un rsum non technique est dispo-nible sur les sites internet des parcs.

    Le programme de suivi a dmarr en 1999,les tudes environnementales ont bnci dunbudget de 11 millions deuros, financ par lesconsommateurs danois au titre dune obligationde service public. Diffrents thmes ont t explo-rs : aspects gophysiques et benthos, poissons,mammifres marins, oiseaux et effets socio-co-nomiques. Ce programme de suivi a t coordonnpar le Danish Environmental Group, qui regroupedes partenaires privs et publics et les rsultats ontt valus par un panel dexperts internationaux(IAPEME)(10) et des discussions furent rgulirementmenes avec des reprsentants dassociations.

    Le Royaume-Uni a galement mis en place unestructure unique en Europe, ddie la rechercheet lamlioration des connaissances sur lesimpacts de lolien offshore sur lenvironnement :le COWRIE (Collaborative Offshore Wind Researchinto the Environment).

    Cr en 2001 par le Crown Estate, lors de lan-nonce du lancement du premier Round olien (11),les fonds dposs par les 18 porteurs de projet ontservi mettre en place le COWRIE et sont utilisspour mener une srie dtudes environnementales(impacts ngatifs et positifs). Un comit de pilo-tage runissant diffrents experts du milieu marinet des personnalits qualies (Ministres, BWEA,RSPB, industriels du Round 1) dtermine quelstypes de recherches doivent tre mens. Cet orga-

    nisme mne des recherches en toute indpendancepar rapport au Gouvernement et la prsence desindustriels a favoris son bon fonctionnement.Le mme systme de droit dentre pay par lesporteurs de projet laurats fut appliqu lors duRound 2 en 2003.

    Lun des objectifs importants du COWRIE est das-surer une large diffusion des rsultats obtenus. Lestudes menes ont permis damliorer la connais-sance des impacts environnementaux potentiels et

    surtout de publier des documents guides (bonnespratiques) destination des industriels afin desassurer quils minimisent ces impacts. Les cinqthmes de recherche prioritaires sont : oiseaux etbenthos, champs lectromagntiques, mthodo-logie dtudes des oiseaux marins, techniques detlsurveillance, bruits sous-marins et vibration. Leministre de lenvironnement (DEFRA) et celui delindustrie (BERR, ex-DTI) nancent galementdes projets de recherche sur lolien offshoreet lenvironnement. Trois projets sont menspar exemple par le CEFAS (Center for Environment,

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    Fisheries and Aquaculture Science) (12). I lsportent sur lvaluation des modificationsdans le rgime des vagues, le dveloppementde guides pour le suivi des transports sdimentaireset la recherche des impacts socio-conomiquessur lindustrie de la pche.

    Dautres pays, comme lAllemagne, dveloppentdes plates-formes technologiques, notammentdans lolien. Ces actions peuvent permettre defaciliter lmergence des nergies renouvelablesmarines mais aussi de progresser positivement etdans un souci de capitalisation et de diffusion desconnaissances sur leurs impacts en mer.

    Ainsi, lADEME, en collaboration avec lIfremer,a ralis en 2006/2007 une tude sur les stratgiesnationales de dveloppement et de gestiondes impacts des nergies renouvelables marinesen Europe. Un manuel prliminaire dtude dimpactsur lenvironnement des parcs oliens en merauquel lIfremer a contribu est galement en coursdlaboration par lADEME. Ce document vise jeterles bases dun futur guide dtudes dimpact desparcs oliens offshore, qui pourrait tre tenduaux diffrentes nergies marines. Il est dstin auxporteurs de projets, linstar de celui publi pourles parcs oliens terrestres.

    Une ncessaire mutualisation des comptenceset cooprationLa coopration des acteurs industriels avec ceuxde la recherche et dautres activits marines,apparat ncessaire pour optimiser la productionnergtique si celle-ci doit se concentrer dansdes espaces ddis pour viter des conits avecdautres usages de la mer.

    En effet, la production au mtre carr occup etle cot de maintenance peuvent tre amliors

    par la recherche de complmentarits sur lazone, ou proximit, entre plusieurs technologiesnergtiques ou entre une technologie de lnergie etune autre activit comme laquaculture. La recherchede synergies entre activits peut permettredamliorer la comptitivit des technologies parune mutualisation des tudes comme des cots(entretien, cbles pour ramener lnergie terre).

    Or, les acteurs industriels, en raison de leur histoirepropre, tendent se spcialiser sur une technologie

    pour laquelle ils sont experts. La mutualisationde comptences et la coopration nest pas unedmarche naturelle. Les pouvoirs publics et lesacteurs de la recherche en mer peuvent contribuer faciliter le rapprochement et surtout la compr-hension mutuelle de plusieurs parties prenantes surun mme projet.

    Des volutions technologiques indispensablesEnn, un certain nombre dvolutions technologi-ques faciliterait aussi le dveloppement des nergiesrenouvelables marines.

    Lvolution la plus importante au vu de la rupturequelle gnre est le stockage de lnergie, caril permet de profiter pleinement du potentieldnergies intermittentes et variables comme levent ou les vagues. Stocker la production lectriqueplus permanente ou prvisible dautres ressources,quand la demande lectrique est faible, changeraitaussi considrablement le potentiel exploitablede nombreuses ressources nergtiques (cest--dire toutes les nergies renouvelables saufla biomasse, qui se stocke, mais aussi lenuclaire).

    Une voie possible est de stocker de lhydrogneproduit par lectrolyse de leau. Lhydrogne peut-tre ensuite converti en lectricit laide depile combustible ou en nergie mcanique viaun moteur. Le verrou sur ce vecteur nergtique estdavantage dans la logistique (stockage, transport,source dnergie pour sa production)(13) que danssa consommation (il reste cependant le problmede la gestion dun gaz volatil difcile liquer ettrs inammable). Un second intrt majeur de laproduction dhydrogne par les nergies renouve-lables marines est que les installations de produc-tion pourraient alors sloigner des ctes, ce quiaugmenterait la ressource exploitable et limiteraitles risques de conits dusages. Des sites dexploi-tation loigns, lhydrogne produit en mer pourrait

    alors tre transport dans des navires spcialiss.Dautres solutions sont aussi ltude comme lestockage lectrochimique grande chelle.

    Par ailleurs, le stockage lectrique pour de courtespriodes (de quelques secondes quelquesheures en recourant diverses techniques allantdes supercondensateurs lhydro-pneumatique)amliorerait la qualit du courant et la gestiondnergies intermittentes sur le rseau.

    Un autre levier pour promouvoir le dveloppementet la comptitivit de ces technologies est lhybrida-tion des technologies (illustre dans le scnario 2) :tant la cration de technologies mixtes exploitantpar exemple lnergie thermique des mers et lner-gie des vagues que la recherche de technologiescouples lnergie solaire ou une activit commelaquaculture en mer. Mais le pralable la miseau point de technologies hybrides sera souvent,pour deux expertises industrielles et de recherchediffrentes, la ncessit de cooprer.

    Enn, amliorer la abilit des technologies pourlimiter les interventions dentretien apparat commeun enjeu fondamental de leur comptitivit courtet moyen terme, ceci dautant plus, quoutre le cotdintervention, les conditions de mer peuvent emp-cher temporairement dintervenir. Cela concerneles systmes mais aussi les ancrages car les dispo-sitifs devront tre conus et raliss pour supporterdes conditions de mer extrmes.

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    6// CONSQUENCES DES SCNARIOSPOSSIBLES SUR LE DVELOPPEMENTDES TECHNOLOGIES

    Deux types danalyse ont t mens sur lesconsquences des quatre scnarios possiblessur le dveloppement des technologies :

    qualitativesur le dveloppement en fonction desconditions retenues par scnario,

    quantitative avec fourniture, pour chaquescnario, dun ordre de grandeur chiffr dela capacit installe de chaque technologie etde ses produits (TWh lectriques pour llectricit,TWh thermiques et TWh lectriques conomisspour la climatisation, volume deau douce).

    Analyse qualitative

    Mthode

    Trois paramtres ont t pris en compte pour valuerle potentiel de dveloppement des diffrentestechnologies :

    1 - La ressource: pour la production olienne ethoulomotrice, elle est intermittente et variable,

    ce qui est aujourdhui une difcult pour la pro-duction dlectricit. Mais les progrs ralissdans la prvision grce aux modles utilisantnotamment des donnes satellitaires faciliterontla gestion de leurs apports aux rseaux.

    2 - La possibilit dutiliser la technologie en syner-gie avec un autre usage : lnergie thermiquedes mers peut remonter des profondeursdes nutriments pour laquaculture, le lagonartificiel marmoteur peut aussi intgrerune activit aquacole, les houlomotrices

    peuvent, dans certaines configurations, agiren brise-lame vis--vis de la cte, les olien-nes peuvent tre associes, proximit, desinstallations aquacoles (lires conchylicoles)ou encore, lorsquelles seront amenes sedvelopper sur des aires marines protges,contribuer aux mesures de gestion des zonesNatura 2000 via la contractualisation. Il convienttoutefois de prciser que les aires marinesprotges regroupent diffrents types de zonesqui ont des degrs de protection diffrents.

    3 - La possibilit de faire cohabiter certaines de cestechnologies dans des parcs ddis (scnario 1)ou dhybrider les technologies (scnario 2).

    Filires

    Lnergie olienne en mer est celle qui contribue leplus la production lectrique quel que soit le sc-nario. La maturit de cette technologie en Europe etson potentiel de ressources, notamment dans lh-misphre Nord, contribuent expliquer cette place.Cest lvidence la technologie la plus proche de

    la rentabilit commerciale. Cette maturit permetaussi doser des chiffres de production importants,bien plus que sur dautres technologies encore ltat de prototype aujourdhui. Le dveloppementde cette technologie va tre confront aux enjeuxlis aux impacts environnementaux et aux multiplesusages de lespace marin proximit des ctes.De nouveaux concepts destins permettrede sloigner des ctes, comme des structuresottantes, sont dores et dj tudis.

    Lnergie thermique des mers (ETM) a lavantagede permettre tant la climatisation que la produc-tion deau et dlectricit ce qui lui donne un atoutconsidrable en termes dusages. Mais elle nestexploitable pour tous ces usages que sous les tro-piques. En zones tempres, elle ne peut tre uti-lise que pour le chauffage/la climatisation commesource thermique dune pompe chaleur.

    Lnergie des courants (hydrolien) a un potentielmoindre en Europe que dautres technologies.

    Si les hydroliennes parviennent tre totalementsous-marines elles peuvent simplanter dansdes zones de passage maritime o il sera difcile

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    dimplanter dautres nergies marines ou dautresactivits. Par ailleurs la technologie est relati-vement connue et peut, pour certains concepts,bncier de lexprience acquise dans le dve-loppement dhydroliennes uviales. Le dvelop-pement ne devrait requrir que du progrs tech-nologique incrmental bien que les contraintesdinstallation (ancrage) et maintenance ncessite-ront le dveloppement de solutions innovantes.

    Lnergie marmotrice, capte en barrant unestuaire, est connue mais prsente linconvnientdaffecter les cosystmes humides. Pour palliercet inconvnient, une autre solution envisage lavenir serait de construire un lagon articiel enmer. Mais comme pour le barrage, il sagit dinfras-tructures lourdes, qui ont galement des impactssur lenvironnement et sur les activits en place etqui se justient en terme dinvestissement partir

    dune puissance minimum dinstallation dimen-sion plus industrielle quexprimentale de lordrede quelques centaines de MW.

    Lnergie des vagues est une ressource bien rpar-tie entre les deux hmisphres et dont le potentielest lev en comparaison de la plupart des res-sources marines tudies ici. La difcult majeurede cette technologie est son caractre novateur :pour limposer, ses dveloppeurs vont devoirconfirmer leur capacit raliser une rupture

    technologique. Les systmes qui auront dmon-tr leur abilit mais aussi conus pour la survieen mer lors des conditions extrmes simpose-ront. Par ailleurs, bien que peu sensible au risquedimpact paysager, lespace occup en surfacepour exploiter cette nergie devra tenir comptedu risque de conits dusages avec dautres acti-vits. Toutefois la capacit dinstallation au kmest suprieure celle de lolien (30 MW/kmpour vagues et courants contre 6 10 MW/kmpour olien marin).

    Lutilisation de la biomasse marine issue de laculture de microalgues prsente des atouts fortspour produire des biocarburants : croissance rapide,rendement et capacit de capture de CO2 levs(au moins 10 fois ceux des meilleures plantesterrestres), pas de conit avec la production ali-mentaire. Cependant sa culture extensive dansdes lagunes est limite en Europe par lespace

    disponible et peut prsenter un risque de prolifra-tion. Les risques, voqus rcemment, de contribu-tion des agrocarburants laugmentation de leffetde serres, sont vraisemblablement applicables auxmicroalgues mme si cette donne scientifiquena pas encore t documente.

    La culture intensive terre dans des structuresverticales transparentes et le progrs en matirede matrise des biotechnologies (OGM) permettentdenvisager des rendements lhectare trs levs.Ces investissements dans les biotechnologies sontaussi justis moyen terme pour la productionde molcules dans le domaine mdical (pharmacie)ou dans lagroalimentaire.

    Dans les scnarios envisags, les chiffres deproduction de biocarburants dorigine marine enFrance restent faibles. Lvolution des prix relatifs

    des nergies pourrait susciter lintrt industrielpour lusage des biotechnologies. En productionextensive, les pays disposant de grandes surfaceslagunaires pourraient devenir dimportants produc-teurs de carburant .

    Lnergie des gradients de salinit (pression osmo-tique) est, de toutes les technologies envisages,la moins mature en raison de la difcult de mettreau point une membrane semi-permable per-formante. De plus, pour utiliser cette ressource,

    la ncessit de disposer la fois deau douceet deau sale limite les zones dimplantation possiblesi lon cherche rduire les risques de conits. Enn,la demande en eau douce ne cessant de crotre,un sous-produit comme leau saumtre na pasdintrt, au contraire.

    valuation qualitative

    Le tableau 2 synthtise une premire valuation qua-

    litative des technologies en fonction de leur dvelop-pement propre dans chaque scnario. La cotationmesure le niveau de dveloppement : 0 pour aucundveloppement, 1 sil est faible, 2 sil est moyenet 3 sil est fort. La somme des cotations considreimplicitement que les quatre scnarios sont quipro-bables, ce qui reprsente une hypothse de travailen premire approche. Cette quiprobabilit mri-terait une tude plus approfondie.

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    Ce tableau rsume schmatiquement le potentielde dveloppement des technologies. Cette synthsevaut surtout pour la France (DOM-POM inclus)et sous-valorise certaines technologies comme lhy-drolien sous-marin qui devrait pouvoir tre implantavec moins de risque de conits dusage dans deszones o lon ne peut pas installer dautres typesde technologies (lieux de trac maritime soumis de forts courants par exemple).

    Cette approche tendrait mettre en avant troistechnologies (biomasse, olien et thermique) quise dtachent dun second groupe (vagues, cou-rants, mare et hybride, si lon globalise les scna-rios). Cette approche est celle de la recherche duminimum de risque derreur dans le choix dune oude certaines technologies. Elle doit tre pondrepar les atouts et contraintes des diffrentes tech-nologies mais aussi par la ralit quantitative desproductions de chaque technologie.

    Analyse quantitative

    An de comparer les scnarios en terme de pro-duction nergtique, il faut dabord noter quele chiffrage des scnarios est ralis pour la Franceet ses DOM-POM. La contribution des nergiesrenouvelables marines la production nergti-que nest valable que dans ce contexte. De fait, lahirarchie des technologies rsultant de la compa-raison chiffre (en ordre de grandeur) des diffrents

    scnarios serait diffrente dans tout autre contextenational. Chaque pays dispose de ressources natu-relles spciques exploiter en termes dnergiesmarines.

    Les besoins nergtiques des les, plus particu-lirement des DOM-POM, influent sur les choixde technologies que lon trouve dans les scnarioset ce dautant plus que les alternatives nergtiquesrenouvelables sont structurellement plus rentablesdans nombre de ces les loignes de la cte quesur le continent. Cette diversit de la situation go-

    graphique franaise est aussi un atout. Elle offredes dbouchs pour des technologies dontle potentiel est principalement dans des paysdu Sud, comme pour lnergie thermique des mers.

    Quelle que soit la technologie envisage, le poten-tiel est encore souvent entach dune incertitudemajeure car les chiffres cits dans les diversestudes varient jusqu un facteur dix, en particulierpour le potentiel techniquement exploitable.

    Les tableaux ci-contre prsentent la contributiondes diffrentes lires la production nergti-que pour chacun des scnarios en Mtep/an et enTWh/an pour la France et les DOM-POM.

    Ces valeurs reprsentent des ordres de grandeur.Le niveau de prcision (2 dcimales) indiqu dansle tableau 3.1 ne sous-entend pas que le degrdincertitude est infrieur la prcision mais relvede la conversion TWh/Mtep.

    Le dtail de ces valuations chiffres apparaten annexe 7. On retrouve dans les valuationschiffres la prminence de lolien dans tousles scnarios puis de lnergie thermique desmers (en particulier dans les DOM-POM) danstrois scnarios sur quatre. La culture de biomassemarine se dveloppe dans tous les scnariosmais ce nest pas toujours pour du carburant.Lnergie marmotrice prsente plus un risquedacceptabilit quun risque technologique, sauf

    pour accrotre la puissance de lusine de la Rance,et ne se dveloppe pas dans tous les scnarios.Elle apparat en technologie de lagon articiel surde nouveaux sites dans deux scnarios sur quatre.Le dveloppement de lhydrolien comme de lner-gie des vagues requiert une forte justification(crise / urgence ou coopration volontariste) ande franchir les difcults voire barrires de la miseau point technologique et de la complexit de miseen uvre lchelle industrielle. Enn, quel quesoit le scnario, la pression osmotique ne rencontrepas de conditions favorables de dveloppement.

    TechnologiesScnario 1crise, urgencenergetique

    Scnario 2coopration

    vertueuse parncessit

    Scnario 4dveloppementlocal autonome

    Scnario 3peu dvolution,chacun pour soi

    Somme

    Courants

    Mare

    Vagues

    Biomasse

    olien

    Thermique

    Osmotique

    1,5

    3

    1,5

    3

    3

    2

    0

    3

    2

    3

    3

    3

    3

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    0

    1

    0

    1,5

    2

    2

    3

    1

    6,5

    6

    7

    9

    9

    9

    2

    Tableau 2 : valuation qualitative des technologies selon les scnarios

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    3-1 : chiffrage en Mtep/an Conversion : 1 TWh = 0,086 Mtep

    Tableau 3 : Analse quantitative des technologies selonles scnarios (en Mtep/an et en TWh/an)

    Production nergtique (Mtep/an)

    Technologies Scnario 1 Scnario 2 Scnario 3 Scnario 4

    olien 1,03 2,58 0,52 1,03

    ETM clim Mtropole conomis 0,06 0,12 0,03 0,12ETM lec Tropiques 0,03 0,06 0,02 0,06

    ETM clim Tropiques conomis 0,06 0,31 0,03 0,31

    Courants 0,03 0,26 0,05 0,01

    Marmoteur 0,09 0,13 0,05 0,05

    Vagues 0,03 0,52 0,03 0,04

    Biomasse 0,05 2,50 ngligeable 1,25

    Osmotique 0,00 0,00 0,00 0,00

    BILAN (Mtep/an) 1,38 6,48 0,73 2,87

    lectricit 1,21 3,55 0,67 1,19

    Climatisation 0,12 0,43 0,06 0,43

    Carburant 0,05 2,50 ngligeable 1,25

    3-2 : chiffrage en TWh/an (sans la biomasse ni le carburant)

    Production nergtique (TWh/an)

    Technologies Scnario 1 Scnario 2 Scnario 3 Scnario 4

    olien 12,0 30,0 6,0 12

    ETM clim Mtropole conomis 0,7 1,5 0,4 1,5

    ETM lec Tropiques 0,4 0,7 0,2 0,7

    ETM clim Tropiques conomis 0,7 3,6 0,4 3,6

    Courants 0,3 3,0 0,6 0,2

    Marmoteur 1,0 1,5 0,6 0,6

    Vagues 0,3 6,0 0,3 0,5

    Biomasse - - - -

    Osmotique 0,0 0,0 0,0 0,0

    BILAN (TWh/an) 15,4 46,3 8,4 19,1

    lectricit 14,0 41,2 7,7 14,0

    Climatisation 1,4 5,1 0,7 5,1

    Carburant - - - -

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    Les scnarios prospectifs nergtiquesde rfrence pour llectricitPour valuer la part que peuvent reprsenterles nergies marines renouvelables, il convientde comparer les rsultats des scnarios possibles de cette tude diverses prospectives ou prvisionssur la consommation nergtique lectriqueen France lhorizon 2020-2030.

    Les tudes de rfrence utilises(14) pour compa-rer la production des EnRM en 2030 par rapport la consommation lectrique franaise, en nergienale, sont ltude DGEMP (15) de 2004 sur la prvi-sion tendancielle de la production/consommationnergtique lhorizon 2030, celle de la DGEMP Enerdata/Ples facteur 4 et ltude Ngawatt2006 facteur 4 (16).

    8// INTGRATION DES NERGIESRENOUVELABLES MARINES LOFFRENERGTIQUE FRANAISE LHORIzON

    2030 SELON LES SCNARIOS POSSIBLES

    18

    La connaissance des impacts environnementauxconstitue une dimension essentielle de linsertiondes quipements dEnRM dans les zones ctires.Celles-ci sont le sige dun grand nombre dusagesconcurrents qui exploitent, eux aussi, les ressour-ces physiques et biologiques du milieu marin. Unebonne gestion de ces usages dpend dune analysede leurs impacts.

    En loccurrence, les impacts environnementauxsont particulirement difciles valuer car il nya pas assez de retour dexprience (hors olien etmarmoteur), surtout sur les effets cumulatifs,les technologies tant au stade de prototype. Parailleurs, les perturbations du milieu risquent dtreenglobes dans la variabilit gnrale, notammentcelle entrane par le changement climatique lhorizon 2030.

    Il est avr que la technologie marmotrice avecbarrage dans un estuaire altre le fonctionnementde lcosystme. Pour les autres technologiesenvisages, il nest possible que de faire des hypo-

    thses sur les risques possibles.

    Lexploitation de courants permanents pourraitmodifier ces flux et les mouvements sdimen-taires qui leur sont lis. Lexploitation extensivede microalgues, si elle nest pas faite avec prcau-tion, pourrait conduire une prolifration incontr-le de ces microorganismes.

    En revanche, linstallation de structures en mer(lagon, oliennes) peut crer un effet rcif

    sur des fonds sableux et favoriser la prsencede poissons, voire la constitution dcosystmesoriginaux. Les impacts cologiques des lagons arti-ciels marmoteurs restent tudier. Les connais-sances sur lvolution des cosystmes associsaux infrastructures progresseraient comme lemontre lamlioration des connaissances ornitholo-giques marines permise grce aux tudes dimpactet aux suivis raliss sur les premiers parcs oliensmarins (cf. exprience danoise).

    En consquence, il apparatra une demande sou-tenue sur les impacts des diffrentes technologiessur le milieu, avec des interrogations spciquespour les systmes hybrides, pour lesquels on peutanticiper des effets croiss et non additifs, commepar exemple pour la combinaison olien/houlomo-teur ou thermique/biomasse.

    De mme, les tudes seront mener soustoutes les latitudes car le fouling en mer du Nordest trs diffrent en composition comme en vo-lution de celui des zones tropicales (rle impor-

    tant des coraux et des mollusques colonisateursqui alourdissent structures et ancrages).

    Compte tenu de la dure et de la complexitdes tudes, il serait lgitime que ces tudes soientsoutenues par la communaut internationale viales commissions spcialises des Nations Unies(PNUE, PNUD, FAO) ou lEurope, voire des com-missions rgionales ou des organisations mixtestype UICN.

    7// INTGRATION ENVIRONNEMENTALE :QUELS IMPACTS ET QUELS RISQUES ?

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    Tableau 4 : Consommation lectrique annuelle en France de 1973 2006(chiffres arrondis en TWh, y compris consommation de la branche nergie)

    19

    Source : Bilan lectrique franais 2006/RTE

    Tableau 5 : Prvisions de consommation lectrique annuelle en France (en TWh/an)

    Tableau 6 : La part des nergies renouvelables marines dans la consommationannuelle lectrique 2030, selon les scnarios possibles de ltude

    Scnario & estimation de production EnRMScnario 1

    (15,5 TWh/an)Scnario 2

    (46 TWh/an)Scnario 3

    (8,5 TWh/an)Scnario 4

    (19 TWh/an)

    Tendanciel 2030 (715 TWh/an) 2,2 % Sans objet (S.O.) 1 % S.O.

    Poles fact 4 (590 TWh/an) 2,6 % 7,8 % S.O. 3,2 %

    Ngawatt fact 4 (420 TWh/an) 3,7 % 11 % S.O. 4,5 %

    Anne Consommation annuelle (en TWh) Anne Consommation annuelle (en TWh)

    1973 180 1995 425

    1979 245 2000 470

    1985 320 2005 515

    1990 375 2006 485

    Horion 2020 2030

    Tendanciel DGEMP 2004

    DGEMP Facteur 4 2005

    Ngawatt 2006

    moyenne

    635

    520

    435

    530

    715

    590

    420

    575

    Pour les deux scnarios de facteur 4 pris icien rfrence :

    Le scnario DGEMP Poles Facteur 4 comptesurtout sur lnergie nuclaire pour rduire lesmissions de gaz effet de serre. Aussi, mmesi des technologies de basse consommationsont utilises, certains besoins de chaleur etune part de lnergie pour les transports utili-sent llectricit. La demande lectrique restedonc forte et augmente avec le temps.Le scnario Ngawatt opte pour une matrisede la consommation plus draconienne aveclambition de rduire lappel lnergienuclaire. En consquence llectricit estmoins utilise pour de nouveaux usages et saconsommation baisse avec le temps.

    Les deux scnarios atteignent lobjectif europende 20 % de la consommation dnergie nale rali-se avec des nergies renouvelables en 2020.

    Le scnario 3 est a priori compatible avec le sc-nario tendanciel tandis que le scnario 4 ne peutse construire quavec une politique nergtiquetrs volontariste, donc nest compatible quavecun scnario de type facteur 4 . Les scnarios1 et 4 sont construits sur la base de politiquesnergtiques intermdiaires.

    Les scnarios 1, 2 et 4 permettent aux EnRMde produire en gnral plus de 3 % de la consom-mation lectrique franaise lhorizon 2030sous rserve dtre dans un contexte de relativematrise de la demande lectrique (les deux rf-

    rences facteur 4 ). Seul le scnario 2 permetaux nergies marines de reprsenter plus de 5 %de la consommation lectrique cet horizon.

    Les scnarios prospectifs nergtiquesde rfrence pour les carburantsLa consommation finale de produits ptroliersen France est aujourdhui de 50 Mtep/an pourle transport. Selon les scnarios disponibles,la consommation dnergie pour le transport variede 40 60 Mtep lhorizon 2030. Cette variation estdue aux prvisions de progrs en consommationdes moteurs thermiques ainsi qu lvolution de lamobilit et la part de vhicules lectriques.

    Les scnarios 2 et 4 conduisent une productionnationale qui nest pas ngligeable (2,5 et 1,25 Mteprespectivement) par rapport la consommationactuelle soit 5 % et 2,5 %. Dans le scnario 1, lap-port de biocarburants marins produits ltrangeren culture extensive pourrait cependant peserdavantage sur la mme quantit de carburantconsomm.Il faut souligner que ces 2 Mtep/an de biocarbu-rants marins sont du mme ordre de grandeurque les productions dagrocarburants de pre-mire gnration(17) retenues dans les scnarios volontaristes du rcent rapport du Centre

    dAnalyse Strategique (CAS), soit une productioninfrieure ou gale 4 Mtep/an jusquen 2025,production qui double (jusqu 10 Mtep/an) avecles agrocarburants de seconde gnration entre2025 et 2030.

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    ce stade de ltude, il peut sembler difcile depasser dun ventail de scnarios possibles (telsque dcrits par lanalyse prospective fournissantdes ordres de grandeur sur les productions quepourraient reprsenter les nergies renouvelablesmarines) un scnario concret, oprationnel,pouvant servir de support des recommandationsprcises pour une relle prise en compte desEnRM. Le Comit de Pilotage a donc demand quesoit propos par le groupe de travail un scnario dit normatif visant dcliner la contribution desdiffrentes nergies marines dans un objectif globalde lordre de 2 3 % (hors olien offshore) de la partdes nergies renouvelables marines lhorizon 2020dans la consommation nale dnergie en France.

    Sappuyant sur le dbat suscit par le Grenellede lEnvironnement, ce scnario normatif explore la part que pourraient prendre les nergies

    marines renouvelables dans cet objectif qui est bien datteindre 20 % dnergies renouvelables(nergie nale) en 2020 dans de bonnes conditionsenvironnementales et de faisabilit. Cela supposedaugmenter de 20 Mtep la part des nergies renou-velables dans le bouquet nergtique lhorizon2020 en suivant deux lignes stratgiques, autono-misation et dcentralisation, l o cest possible (Jean-Louis Borloo 26 dcembre 2007).

    On peut galement rappeler quun des objectifs

    du Comit oprationnel Outre-Mer du Grenellede lEnvironnement est, sur le thme nergie : lauto-nomie nergtique des collectivits doutre-mer par lebiais de la matrise des consommations et le recoursaux nergies renouvelables hauteur de 50 %.

    Cinq lments majeurs plaident actuellement enfaveur des nergies renouvelables :

    le dcalage croissant entre la demande ennergie fossile et loffre,

    la lenteur de la cintique du dveloppement,surtout dans le nuclaire,la probable extension des accords de Kyotoavec une feuille de route indiquant des objectifschiffrs avant 2012,la conrmation des ambitions de lUE dans cedomaine lhorizon 2020 et le choix dobjectifsassez ralistes pour permettre des investisse-ments,la probabilit srieuse dun remodelage profonddu march de lnergie moyen terme.

    Dans le cadre des dbats du Grenelle de lEnviron-nement, le Syndicat des nergies Renouvelables(SER) a propos sa vision des potentiels decroissance des filires pour atteindre lobjectifeuropen, soit un accroissement net de 20 Mtep/andes nergies renouvelables lhorizon 2020.Parmi les contributions des diffrentes filiresdnergie renouvelable dans ce scnario du SER, lacontribution de lolien marin slve 6 000 MW enpuissance installe.

    Au plan europen, les tats membres de lUEpourraient avoir du mal remplir leurs obligationsen termes dnergies renouvelables lhorizon2020. Or, si lnergie solaire propose de sduisantesperspectives, comme le photovoltaque, les tatsauront tendance aller dabord vers les technolo-gies les plus simples et les plus rentables commelolien et la biomasse terrestres.

    Il est utile de rappeler plusieurs faits :

    La France a le 2e potentiel dEurope, aprs laGrande Bretagne qui est trs active dans cedomaine, en nergie des vagues et des courantsde mare.La France dispose galement dune trs granderessource en nergie thermique des mers avecson territoire ultramarin (DOM-POM).Il existe une masse critique de recherche,

    y compris en recherche applique avec desindustriels, en matire dnergies renouvelablesmarines aujourdhui qui montre un dynamismeincluant une capacit de prise de risques.Comme lindique une tude de Douglas-Wes-twood(18) de 2005, le march mondial des ner-gies marines (courants et vagues) reprsente10 30 fois le march europen.

    Ce scnario normatif tente de manire ralistede slectionner les technologies susceptibles

    de dveloppement et destimer les niveaux depuissance et de production partir de projectionschiffres. Il permet donc en particulier dvaluerles efforts organisationnels, de recherche etdindustrialisation dployer pour que cettecontribution puisse avoir lieu si elle est jugepertinente. Les nergies renouvelables marinesauront en effet leur part si des rseaux departenariats stratgiques et dexprimentationspr-industrielles voire industrielles sont en placedici 2020.

    9// PROPOSITION DUN SCNARIONORMATIF DANS LE CONTExTEDU GRENELLE DE LENVIRONNEMENT

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    Ainsi, si une dcision dun objectif de 2 3 % (parexemple) pour les EnRM tait prise lhorizon2020 pour la France, cela aurait des consquencesimportantes en termes de :

    politique nergtique,structuration du dispositif de recherche et dve-loppement dans ce domaine en France,cration de plates-formes exprimentales,appuis (toutes formes de soutien financieret organisationnel),stimulation du dveloppement technologique une chelle industrielle.

    Dans le scnario normatif, la rpartition pourraitsuivre le schma suivant, par contribution ner-gtique dcroissante, synthtise dans un tableauen annexe 7.

    olien

    Cest la technologie la plus mature et la plus dvelop-pe aujourdhui dans le monde. En France, en raisondun potentiel significatif combinant les critresde puissance, rgularit du vent et de caractristiquesdu plateau continental, plusieurs fermes marinesdoliennes verront le jour sur les trois faadesmaritimes en mtropole. Il sagira densemblesde quelques dizaines (voire plus) doliennes

    de grande puissance (5 MW et plus) implantes quelques kilomtres des ctes afin de trouverun compromis entre cot des investissements etde la maintenance dune part et impact visueldautre part.

    Le point le plus complexe sera celui de la compati-bilit avec les autres usages, notamment la pcheet le tourisme, do limportance dun travail prcocede sensibilisation, de pdagogie et surtout de dve-loppement de lemploi local y compris dans le tou-

    risme nergtique (comme sur lusine marmotricede la Rance). Par ailleurs, lacceptabilit socialesera dautant plus leve que ces sites auront misen place des technologies hybrides (couplage avecles vagues par exemple) et des usages associscomme laquaculture. La compatibilit avec le dve-loppement du rseau daires marines protgeset leurs divers niveaux de protection sera galementun facteur prendre en compte.

    Estimation pour lolien marin4000 MW de puissance installe et environ 12 TWh de productiondnergie, soit par exemple 16 fermes de 50 oliennes de 5 MWchacune 3 000 h de fonctionnement par an.

    Thermique

    Cette forme dnergie doit tre dveloppe dansles DOM-POM franais la fois pour des raisonsdutilit directe, dconomie de long terme surles carburants fossiles et de valeur dmonstrativepour les pays tropicaux voisins. Elle est valorisable

    sous de multiples formes (eau, froid, lectricit)et pourrait accrotre ses rendements sur les lesdisposant deaux chaudes dorigine volcanique.Les les des Antilles, de la Runion et de Tahitiauront leur centrale avec des adaptations impor-tantes en fonction des spcicits locales.

    Estimation pour le thermiqueEn lectrique : 200 MW de puissance installe et environ1,4 TWh de production dnergie soit par exemple 10 centra-les de 20 MW chacune 7 000 h de fonctionnement par an.En froid : 55 MW lectrique conomiss soit 0,4 TWh soitpar exemple 12 centrales de 20 MW chacune 7 000 h defonctionnement par an.

    Hydrolien

    Cette technologie a dimportants atouts en France,notamment en raison de la puissance des courantsde mare sur les ctes Nord-Ouest, la prvisibilitdes productions, le faible impact visuel en surfaceet loccupation dun espace de passage maritimeo il sera difficile dimplanter dautres nergiesmarines ou dautres activits. Elle progresserajusquau stade industriel mais les sites ligiblesresteront peu nombreux.

    Estimation pour lhydrolien400 MW de puissance installe et environ 1,4 TWh de pro-duction dnergie soit par exemple 5 sites de 80 turbines de1 MW chacune 3 500 h de fonctionnement par an.

    Marmoteur

    La puissance de la mare est reconnue et bn-cie dune image positive dans lopinion publiquemais les impacts environnementaux durableset peu rversibles condamnent son dveloppementsous forme de barrage en France. Aussi, pour desraisons dafchage et de valorisation de la tech-nologie franaise, un lagon articiel (tidal lagoon)

    dimension industrielle sera construit.Estimation pour le marmoteur500 MW de puissance installe et environ 1,25 TWh deproduction dnergie soit par exemple une centrale de typelagon de 500 MW 2 500 h de fonctionnement par an. Cescnario considre que lusine marmotrice de la Rance, enexploitation depuis 40 ans, ne contribue pas lobjectif duGrenelle daugmentation de 20 Mtep de la contribution desnergies renouvelables dici 2020.

    Vagues

    Le potentiel est lev mais diffus et les techno-logies ne sont pas aussi matures que lolien.Comme la gestion de lhydrogne ne sera proba-blement pas au point en 2020, les systmes trsau large ne sont pas dvelopps. En revanche,en raison dun plus fort potentiel pour les vaguesque lolien (30 MW/km2 en vague et 10 MW/km2en olien), plusieurs sites industriels serontamnags sur la faade atlantique ainsi que dansles DOM-POM.

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    Estimation pour lnergie des vagues :200 MW de puissance installe et environ 0,8 TWh de produc-tion dnergie.Soit par exemple : 20 sites de 10 machines 1 MW unitairepour 4000 h de fonctionnement/an (50 % dans les DOM-

    POM).

    Biomasse

    Le potentiel de la biomasse marine des ns ner-gtiques est considrable alors quil commence peine tre explor. La France a de nombreux atoutsdans ce domaine, mme si elle part tardivement.La varit des espces utilisables toutes les latitudesfera que des dveloppements industriels apparatronten mtropole comme dans plusieurs rgions tropica-les franaises dont la Guyane. Les systmes intensifsseront privilgis dans cette premire vague de ra-lisation pour mieux matriser les cots comme lescritiques. De fait, la pression crotra sur lutilisationdes terres des ns de production alimentaire pourdes raisons de dmographie en hausse, de scuritalimentaire et de changements climatiques.

    Estimation pour la biomasseUn site dvelopp dabord comme dmonstrateur puiscomme pilote industriel, puis comme usine soit par exemple2 000 ha 30 t. dhuile /ha, soit 25 tep/ha, soit environ0,05 Mtep /an.

    Pression osmotique

    Les contraintes technologiques et celles de len-vironnement, notamment les besoins en espaceet en eau douce, ne permettront pas lmergencede prototype lchelle industrielle.

    Hybride

    Lhybridation des technologies est relativementfacile mettre en uvre dans deux cas : oliennesflottantes/ dispositif houlomoteur sur le mmeprimtre et nergie thermique des mers/biomassegrce aux minraux remonts des eaux profondes(sans compter les applications intressantesen aquaculture). Les estimations de puissance ontdj t comptabilises sparment.

    Prsentation synthtique et chiffre du scnarionormatif

    Le tableau 7 rsume les apports respectifsdes technologies dans le scnario normatif. Onnote le poids de lolien, ce qui est normal en raisonde la maturit de la technologie et du temps courir.

    On observe donc que par rapport aux objectifseuropens pour la France, repris dans le cadredu Grenelle de lenvironnement (soit + 20 Mtep

    dnergies renouvelables lhorizon 2020) lapportdes nergies marines dans le scnario normatif,olien marin compris, serait de lordre de 1,5Mtep, soit 7,7 %, ce qui est signicatif par rapportaux autres lires renouvelables. Un tel scnarioindique bien les efforts quil conviendrait de pro-duire pour atteindre cet objectif.

    Tableau 7 : Puissance et production des technologies selon le scnario normatif

    Tpe dnergierenouvelable marine

    Puissanceinstalle (MW)

    Heures defonctionnement

    par an

    nergie lectrique(TWh/an)

    nergie(Mtep/an)

    % - RfObjectif 202020 Mtep/an

    olien offshore

    ETM elec

    ETM froid - conomis

    Marmoteur

    Hdrolien

    Vagues

    Biomasse

    4000 3000 12 1,03 5,2 %

    200 7000 1,4 0,12 0,6 %

    55 7000 0,4 0,03 0,2 %

    400 3500 1,4 0,12 0,6 %

    500 2500 1,25 0,11 0,5 %

    200 4000 0,8 0,07 0,3 %

    - - - 0,05 0,3 %

    Total

    Total hors olien

    17,2 TWh/an

    5,2 TWh/an

    1,5 Mtep/an

    0,5 Mtep/an

    7,7 %

    2,5 %

    Conversion : 1 TWh = 0,086 Mtep

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    Graphe 1 : rpartition de la production nergtique des technologiessuivant les scnarios (4 scnarios contrasts 20301 scnario normatif 2020 suivant engagement UE)

    visualisation avec olien marin

    Graphe 2 : rpartition de la production nergtique des technologiessuivant les scnarios (4 scnarios contrasts 20301 scnario normatif 2020 suivant engagement UE)

    visualisation sans olien marin ni biomasse

    Productionnergtique(Mtep/an)

    Productionnergtique(Mtep/an)

    0,00

    0,10

    0,20

    0,30

    0,40

    0,50

    0,60

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    La mise en perspective de ce scnario normatifavec les quatre scnarios possibles apparat lan-nexe 7. Selon ce scnario normatif, si lon raisonneen part de la consommation lectrique franaise lhorizon 2020 (soit 530 TWh estims cf. tableau 5),les EnRM apporteraient 17,2 TWh soit 3,2 % du total,ce qui serait loin dtre ngligeable.

    Compte tenu du progrs des technologies, ycompris les sauts comme la matrise du stockagede lhydrogne, en parallle une amliorationdes rendements nergtiques et des conomiesdnergie notamment dans les villes, on peut rai-sonnablement tabler sur un accroissement plusrapide de cette fraction des nergies renouvelablesmarines entre 2020 et 2030 qui pourrait alors peser4 5 % de la consommation lectrique franaise,voire plus selon le contexte mondial.

    Si ce scnario normatif est considr comme sou-haitable en raison de ses rsultats, il est justidessayer de voir quelles dcisions et actionsconcrtes doivent tre mises en place pour droulerce scnario. Bien sr, cette dynamique doit restervolutive en fonction des rsultats de pilotesindustriels ailleurs dans le monde (hydrolienen Grande Bretagne, houlomoteur en Grande Bretagneet au Portugal, biomasse Hawa, etc.) ce quirenforce limportance de la veille technologique.

    Cette dynamique ne sera efcace et durable quesi tous les acteurs sont organiss et complmentaires.Ils peuvent ltre quatre niveaux : ltat en France,les rgions maritimes (notamment outre-mer),les entreprises et enn lUnion europenne.

    Au niveau de ltat en FranceLtat sest engag tenir ses obligations en termesdnergies renouvelables. Il en va de la crdibilitde la France vis vis de lUE comme des autres payssignataires de la convention sur le changement cli-

    matique et de son protocole de Kyoto. Le groupede travail ayant ralis cette tude, et laborce scnario normatif, suggre que ltat exerceun rle de soutien, dinformation et de suiviet propose les pistes de rexion suivantes :

    Un rle de soutien :

    Soutien la recherche publique en renforantles laboratoires spcialiss dans les institutsde recherche franais et les universits et en

    favorisant leur synergie, soutien via les appelsdoffres de lANR, laction auprs de Bruxellespour stimuler ce secteur, la future agencedorientation de la recherche et soutien la recherche prive (renforcement du crditimpt recherche CIR), lattribution de boursesde recherche favorisant les partenariats avecles entreprises innovantes (type CIFRE).

    Soutien aux dmonstrateurs pour faciliterle passage des tudes au test en vraie grandeur.

    Appui aux ples de comptitivit sengageant dansce secteur comme les Ples Mer Bretagne et PACA,les diffrents Ples ayant vocation nergies enmtropole : Tenerrdis, Capnergies, Derbi ainsique Synergile en Guadeloupe et dautres en cra-tion ou envisags dans les DOM-POM.

    Soutien au prix du rachat du KWh pour quil favo-rise la prise de risque des investisseurs.

    Un rle dinformation :

    Veille technologique (et stimulation des partena-riats scientiques) avec la mobilisation des ser-vices de veille technologique dans les ambassa-des des pays les plus avancs (UE, USA, Japon,Australie) et la centralisation des informationset leur synthse rgulire. Dans cette optique,le montage de partenariats scientifiques est stimuler lIfremer.

    Appui mthodologique aux tudes dimpactavec llaboration dun guide pour les tudesdimpact environnementales.

    Information des dcideurs des zones littora-

    les et communication tous les niveaux.

    Un rle de suivi :

    Un rle de suivi, dencadrement, dadaptationdes procdures aux spcificits des nergiesrenouvelables marines en vue galement de ladnition de zones favorables au dveloppementdes nergies marines.

    Au niveau des rgions maritimes notamment

    outremerLes rgions jouent dj un rle majeur dans lam-nagement du territoire, rle susceptible de crotre lavenir car les rgions sont lchelle pertinentede ce type de ralisation. Leur implication en amontds lorigine des projets dans la slection des zonesfavorables et la valorisation locale des projetsapparat comme un facteur du dveloppementet comme un lment facilitateur de leur accepta-tion sociale.

    Au niveau des entreprisesIl ne sagit pas dintervenir dans les stratgiesdes acteurs industriels mais de faciliter lmergencede partenariats complmentaires et stables. Une foisatteinte la taille critique, ces consortiums doiventmobiliser les multiples moyens leur permettant depasser du stade du pilote au stade industriel.

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    Il faut attendre des entreprises, notamment lesgrandes entreprises du secteur de lnergie,quelles prennent leur part de risque dans lemontage de projets pour lancer la filire. Lesplus petites entreprises peuvent galementjouer un rle dinnovation en tant lorigine denouveaux concepts repris ultrieurement dansdes partenariats industriels. Dautres entreprisesintermdiaires, de sous-traitance pour lestudes dimpact par exemple, peuvent galementcontribuer lamlioration des connaissances dansce domaine en relation avec des organismes derecherche (sur nancement ANR par exemple).

    Au niveau de lUnion europenneLa France doit se mobiliser pour que les nergiesrenouvelables marines bnficient dun soutienspcifique dans les divers programmes euro-pens en mobilisant notamment la recherchesur les aspects dimpacts sur lenvironnement,insuffisamment tudis ce jour. Par ailleursle renforcement de la coopration entre lEuropeet la Mditerrane devrait conduire des actionsspcifiques en matire dnergie renouvelablesmarines (olien, biomasse).

    10// CONCLUSIONCet effort collectif dune anne a permis de rduirele champ des incertitudes et de montrer limportantpotentiel franais dans ce domaine tant au plandes ressources naturelles quau plan des moyens in-tellectuels, scientiques et industriels mobilisables.

    Lanalyse des scnarios souligne limportance

    du contexte international pour la dnition des stra-tgies nationales et, par ailleurs, au plan national,limportance du rle de ltat dans le dveloppementdes nergies renouvelables marines. Ce rle pourraitsentendre comme coordinateur des comptenceset des moyens ou encore comme soutien dinitiativescibles.

    La dynamique des entreprises engages dansce domaine doit sarticuler dune part avec la recher-che universitaire et les instituts spcialiss et dautre

    part avec la volont de contribuer lmergencede partenariats avec dautres entreprises.

    Il importe pour tous les acteurs, institutionnelsou non, dadopter une vision commune de longterme an de pouvoir intgrer des changementsfondamentaux du contexte nergtique internatio-nal (cours du ptrole, climat, opinion publique),des perces technologiques (stockage/transportde lhydrogne, slection de souches performan-tes dalgues) et des impacts sur lenvironnement

    marin et les usages ctiers lis linstallationde nouveaux amnagements.

    Dans cette perspective, il est lgitime de conclure limportance du renforcement des travauxde recherche et dveloppement en matirednergies renouvelables marines dans plusieurs

    disciplines scientiques et dingnierie, en conser-vant le rle de coordinateur de long terme ltatet en dnissant les moyens de soutien des op-rateurs dsireux de sengager, seuls ou collective-ment : entreprises, agences de moyens, agencesde nancement, rgions, Union europenne.

    Par ailleurs, dans le cadre du Grenelle de lEnvironne-ment, ltat met en place un fonds de soutien pour desdmonstrateurs en matire de nouvelles technologiesde lnergie. Les nergies renouvelables marinesdevraient y avoir accs travers un appel projets.

    Enn, si de nouvelles plates-formes technologiquesdevaient tre envisages, les nergies renouvela-bles marines devraient en bncier. Cela permet-trait, travers la mise en place de collaborations,de favoriser le dveloppement de sites dessais et

    de dmonstrations en mer.

    Dans ces conditions, les nergies renouvelablesmarines peuvent contribuer de manire signicative tenir les objectifs de lUE en 2020 en matire dnergierenouvelable tout en dveloppant des technologies fort potentiel dexportation, notamment sur la ceinturetropicale. Enn, les tendances lourdes discernablesaujourdhui en terme de consquences du change-ment climatique dune faon gnrale mais particu-lirement sur le domaine marin (vents, vagues, cou-

    rants, eforescences algales, temprature) justientde plus en plus le recours ces formes dnergie.

    En consquence, il est dautant plus stratgiquede sapproprier rapidement ces technologiesquil est encore temps den faire des atouts com-ptitifs de long terme.

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    RFRENCES BIBLIOGRAPHIQUESInternational Energy Agency, 2007. World Energy Outlook,China and India Insights, Rsum, 18 p.

    Commission of the European Communities, 2007. EnergyPolicy and Maritime Policy: Ensuring a better t, 21 p.

    European Commission, 2006. World Energy TechnologyOutlook WETO H2. EUR 22038, 168 p.

    Centre danalyse stratgique, Syrota J. (Prsident Com-mission nergie ), 2007. Perspectives nergtiquesde la France lhorizon 2020-2050 . Rapport de synthse

    commission nergie , 16 p.Grenelle de lenvironnement, 2008. Lutter contre leschangements climatiques et matriser lnergie . Rapportde synthse du groupe 1, 108 p.

    Association ngaWatt, 2005. Scnario ngaWatt 2006 pourun avenir nergtique sobre, efficace et renouvelable .Document de synthse, 15 p.

    La prospective franaise nergtique lhorizon 2030 2050 Direction Gnrale de lnergie et des Matires Premires MEDAD 2007.

    Adam Westwood, may 2005, Marine renewable Energy Report Global markets, forecasts and analysis 2005-2009.

    Review and analysis of ocean energy systems Development

    and supporting policies. International Energy Agencysimplementing agreement on Ocean Energy Systems june 2006.

    IEA Ocean Energy Systems Implementing Agreement 5 year Strategic Plan 2007 2011. 14 november 2006.

    NOTES1 - Un glossaire relatif cette mthode des scnarios apparaten annexe 3.

    2 - En fonction des dures annuelles de fonctionnementconsidres.

    3 - Estuaires avec un marnage suprieur 5 m.

    4 - La demande annuelle mondiale en lectricit est de 14 000TWh/an.

    5 - noter que la Nouvelle Caldonie dispose dun statutspcique et que la Polynsie Franaise est qualie de paysdoutre-mer .

    6 - La varit signie ici aussi bien la coexistence de diffrentestechnologies utilisant la mme ressource lolien flottanten complment de lolien offshore classique que destechnologies utilisant des ressources diffrentes.

    7 - http://www.hornsrev.dk/Engelsk/default_ie.htm

    8 - http://www.nystedhavmoellepark.dk/frames.asp

    9 - Un ouvrage synthtique reprenant les rsultats des tudesmenes est disponible en ligne sur le site de lAutorit danoisede lnergie. http://www.ens.dk/graphics/Publikationer/Havvindmoeller/havvindmoellebog_nov_2006_skrm.pdf

    10 - International Advisory Panel of Experts on Marine Ecology.

    11 - Le site Internet du COWRIE est trs complet, rgulirementmis jour, il comporte tous les rapports des tudes nancespar lorganisme : http://www.offshorewindfarms.co.uk/

    12 - http://www.cefas.co.uk/

    13 - Dans lindustrie, lhydrogne est aujourdhui produit surtoutpour la chimie, essentiellement, partir de gaz naturel fossiledonc avec missions de gaz effet de serre.

    14 - Les travaux rcents du Centre dAnalyse Stratgique (CAS)parus en 2007 ne sont pas utiliss ici en rfrence pour troisraisons :

    Les rsultats du scnario tendanciel en termes deconsommation lectrique sont peu diffrents de ceuxde ltude DGEMP 2004 : les hypothses optimistes decroissance conomique et de prix des nergies fossiles deltude 2004 sont compenss dans ltude 2007 par unecroissance dmographique plus importante.Les rsultats de consommation lectrique des scnarios volontaristes sont intermdiaires entre le scnariotendanciel 2004 et les deux scnarios facteur 4 retenus.Les scnarios volontaristes de ltude 2007 ne sepositionnent pas sur une trajectoire de facteur 4 maisde division par deux des missions de gaz effet de serreen France lhorizon 2050. Lobjectif europen de 20 %dnergies renouvelables fin