Article de référence | Réf : BE8573 v1

Hydroliennes
Usines marémotrices pour le XXIe siècle

Auteur(s) : François LEMPÉRIÈRE

Date de publication : 10 juil. 2013

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RÉSUMÉ

Le potentiel mondial d'énergie marémotrice économiquement utilisable est de l'ordre de 1000 TWh/an dont 100 TWh/an en France, soit 20% de ses besoins. Ce potentiel serait obtenu pour l'essentiel par trois grands sites fermés par des digues à 15 ou 20 km de la côte : ces digues en protégeant le littoral des fortes tempêtes arrêteront le recul des falaises de Haute Normandie et le comblement des baies de Somme et du Mont Saint-Michel. Les lacs ainsi créés conserveront les marées naturelles, décalées de deux heures et d'amplitude un peu réduite. Le coût serait inférieur à 100 €/MWh.

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Auteur(s)

INTRODUCTION

L'énergie marémotrice peut être une des meilleures énergies renouvelables grâce à son coût et à son impact favorable sur le réseau électrique et sur l'économie locale. Le choix des solutions peut conduire à un impact très favorable sur l'environnement.

Le potentiel mondial global est probablement proche de 1 000 TWh/an. Ce potentiel est concentré sur une dizaine de pays où la part marémotrice de l'électricité peut être importante. C'est le cas de la France, pays le mieux placé par son potentiel de fortes marées et la proximité des utilisateurs. Trois grands sites, réalisés entre 2030 et 2050, pourraient produire près de 100 TWh/an à moins de 100 e/MWh. Deux ou trois sites préliminaires totalisant 5 à 10 TWh à un coût inférieur à celui des éoliennes offshore pourraient être développés avant 2030 pour préciser les impacts et les coûts afin d'optimiser les ouvrages principaux et pour exporter la technique.

Il est surprenant que la France, leader autrefois avec la Rance, ait négligé ensuite totalement cette option et se trouve maintenant dépassée en études et recherches par la Russie et en réalisations par la Corée.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-be8573


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11. Hydroliennes

Conçues suivant le principe des éoliennes, elles utilisent l'énergie des courants fluviaux ou marins, avec des vitesses de 1 à 3 m/s.

La Chine utilise en rivière des centaines de milliers de petites hydroliennes conduites en série à des coûts très faibles au kW. La puissance unitaire est de l'ordre du kW ou de quelques kW ; elles ont été surtout utilisées pour des villages isolés avec le grand inconvénient d'une longue saison sèche sans production. Elles assurent quelques pour cent de la production hydroélectrique chinoise mais semblent avoir peu d'intérêt économique dans les pays industrialisés qui reçoivent par le réseau le courant électrique à 10 ce/kWh.

Les hydroliennes marines ont une puissance unitaire de l'ordre du MW ; elles nécessitent une vitesse du courant qu'on ne trouve guère que dans les courants de marée qui peuvent en vives eaux dépasser par endroits 4 m/s. La puissance est proportionnelle au cube de la vitesse et les emplacements les plus favorables nécessitent non seulement des marées au-dessus de 4 ou 5 m d'amplitude moyenne mais également une topographie concentrant les courants au voisinage de caps ou d'îles.

Il est par exemple très intéressant de comparer la figure 14 représentant en France les zones de forts courants favorables aux hydroliennes et la figure 8 représentant les zones de plus fort marnage favorables aux usines marémotrices. On constate que les zones sont très différentes et qu'il y a peu de zones où la vitesse dépasse 2 m ou 2,5 m/s en vives eaux, c'est-à-dire 1,5 m/s en exploitation courante.

Le potentiel français d'hydroliennes semble donc inférieur à 10 TWh/an, dix pour cent du potentiel des usines marémotrices. La topographie d'autres pays avec beaucoup d'îles comme l'Écosse, le Chili ou l'ouest du Canada peut y être plus favorable.

On peut envisager soit des hydroliennes profondes dans des zones navigables avec des problèmes accrus d'entretien, soit des hydroliennes dans des zones peu profondes avec support émergent.

Un des avantages des hydroliennes est de permettre des investissements unitaires plus faibles que pour les centrales marémotrices, ce qui facilite les subventions nécessaires à leur développement initial. Cela peut permettre...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - COTILLON (J.) -   7 ans d'exploitation de l'usine de la Rance  -  (1974).

  • (2) - LEMPÉRIÈRE (F.) -   An overview of tidal power potential and prospects.  -  Hydropower & Dams (2009).

  • (3) -   *  -  Études GEDEM pour EDF (1976-1982).

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