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RÉSUMÉ
Le principe des hydroliennes est économique, mais peu de sites naturels marins ou fluviaux présentent des conditions favorables à leur utilisation et notamment une vitesse de courant suffisante. Pour autant, il est possible de créer de grands bassins à marée adossés au littoral, dont la digue de clôture est ouverte localement sur la mer par de larges chenaux de 1 ou 2 km de longueur perpendiculaires à la digue. Ces chenaux sont équipés de 10 à 20 rangées d'hydroliennes opérant dans des conditions optimales, dont la vitesse du courant. La production électrique peut atteindre, à un coût compétitif, 10 % des besoins mondiaux et 20 % des besoins français. Ces aménagements, rentabilisés par la production électrique, permettent aussi une protection essentielle du littoral contre les niveaux extrêmes défavorables, les tempêtes ou les typhons. Une partie de la surface des bassins peut être utilisée pour un stockage d'énergie très important. Un nom spécifique, les « maréliennes », peut s'appliquer à cette utilisation spécifique.
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François LEMPÉRIÈRE : Président HydroCoop, Association internationale pour l'échange d'informations sur les barrages
INTRODUCTION
Domaine : Production et stockage d'énergie
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : hydroliennes, turbines, bassin marémoteur
Domaines d'application : énergie électrique renouvelable, stockage d'énergie électrique
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Énergie
Centres de compétence : HYDROCOOP
Industriels : EDF – Alstom
Autres acteurs dans le monde :
Contact : http://www.hydrocoop.org, [email protected]
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Insertion sur le réseau électrique et stockage d'énergie
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5. Nouvelle solution : les maréliennes
Les hydroliennes s'adaptant mal aux sites naturels, on peut chercher à créer des sites permettant leur utilisation dans les meilleures conditions. Le but essentiel est d'opérer dans un courant de vitesse à peu près constante de 3,5 à 4 m/s, pour de fortes ou faibles marées et pour les différents niveaux de la mer.
La meilleure solution semble la création le long du littoral de grands bassins clôturés par une digue sur laquelle de larges ouvertures alimentent des chenaux perpendiculaires dans lesquels sont placées des rangées d'hydroliennes (figures 3).
Ces chenaux d'une longueur de 1 à 2 km sont bordés par des digues à faible charge et peuvent être fermés côté mer par des vannes semblables aux vannes de barrages sur les grands fleuves. Le fond du chenal peut être bétonné sur 0,50 m.
Les chenaux d'hydroliennes ont le grand avantage d'être très efficaces avec des hauteurs de chutes de 1 à 3 m, c'est-à-dire dans les meilleures conditions d'utilisation des bassins à double sens dans toutes les zones de marées naturelles de plus de 2 à 3 m de marnage.
Il est possible économiquement d'opérer huit heures sur douze et de conserver le long de la côte le régime et les niveaux naturels des marées (figure 1 a ).
une hydrolienne de 16 m de diamètre (surface de 200 m2), placée dans un courant de 4 m/s, produit 0,2 × 200 × 43 # 2 500 kW consommant une énergie un peu supérieure de l'ordre de 3 000 kW. Une rangée d'hydroliennes espacées de 25 m entre axes dans un chenal de 25 m de profondeur consomme par m de largeur de chenal une énergie de 3 000/25 = 120 kW pour un débit de 25 × 4 = 100 m3/s. La puissance consommée correspond à une chute de 120/100 g # 0,12 m (avec g accélération due à la pesanteur).
Si la dénivelée entre mer et bassin est de 2,40 m, elle peut être utilisée par 20 rangées d'hydroliennes espacées par exemple de 5 diamètres soit 80 m, la longueur du chenal étant de 20 × 80 = 1 600 m....
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GIBRAT (R.) - Scientific aspects of the use of tidal energy - (1975).
-
(2) - COTILLON (J.) - Sept années d'exploitation de l'usine de La Rance - (1974).
-
(3) - ANDRITZ - New bulb unit technologies for tidal powerplants - . Hydropower &Dams, avr. 2007.
-
(4) - LEMPÉRIÈRE (F.) - An overview of tidal power potential and prospects. - Hydropower &Dams supplement (2009).
-
(5) - USACHEV (I.) - The orthogonal turbines (NIES – RusHydro). - Hydropower &Dams supplement (2009).
-
(6) - GEDEM. - Étude EDF (1975-1981).
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