Bibliographie & annexes
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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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Centrales marémotrices
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2. Spécificités de l'énergie marémotrice
Le potentiel disponible le long des côtes mondiales est très variable, l'amplitude moyenne de la marée (marnage) pouvant varier de quelques décimètres à 8 m. Les projets étudiés s'appliquaient en général à des marnages de plus de 6 m mais le potentiel total correspondant est assez faible et la majorité du potentiel mondial correspond à des marées de 3 à 5 m ; il est réparti sur 20 000 km de littoral.
Les marées les plus courantes mondialement servent de base à notre analyse : ce sont des marées semi-diurnes, d'une durée un peu supérieure à 12 h. L'amplitude est voisine pour les deux marées d'une même journée, mais cette amplitude (la hauteur de marnage H ) varie beaucoup en 14 j : pendant quelques jours de vives eaux, le marnage dépasse de 30 % (et parfois de 50 %) le marnage moyen H m et pendant quelques jours de morte-eau le marnage est inférieur à H m de 35 % (parfois 50 %).
Les courants de marée peuvent atteindre localement 4 à 5 m/s mais sont le plus souvent de l'ordre de 1 m/s.
Pendant une demi-marée, le niveau dans un bassin est généralement très voisin pendant quelque temps du niveau de la mer ; il est donc difficile de produire beaucoup pendant une heure ou deux sur six.
Les problèmes liés aux vagues peuvent être très importants.
À charge égale, la hauteur d'une usine marémotrice est très supérieure à celle d'une usine en rivière car on doit ajouter au niveau minimal d'exploitation la hauteur des vagues et la hauteur du marnage de vives eaux. Le coût au kW du génie civil est donc beaucoup plus important.
Les impacts sur l'environnement sont très différents de ceux des barrages hydroélectriques : ils peuvent être beaucoup plus favorables.
Deux principes d'exploitation ont été utilisés :
-
le principe de base de l'hydroélectricité : créer des réservoirs par des barrages ou des digues et utiliser la dénivelée ainsi créée (hauteur de chute) par des usines c'est-à-dire des turbines dans une structure en béton (centrales marémotrices) ;
-
le principe des éoliennes : on place des turbines (hydroliennes) dans les courants de marée de vitesse importante. Cela évite tout génie civil.
Ces deux modes d'utilisation sont analysés ci-dessous.
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Spécificités de l'énergie marémotrice
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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...
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