Présentation

Article

1 - CONTEXTE

2 - SPÉCIFICITÉS DE L'ÉNERGIE MARÉMOTRICE

3 - CENTRALES MARÉMOTRICES

4 - UTILISATION ACTUELLE DES HYDROLIENNES

5 - NOUVELLE SOLUTION : LES MARÉLIENNES

6 - INSERTION SUR LE RÉSEAU ÉLECTRIQUE ET STOCKAGE D'ÉNERGIE

7 - GAIN DE PRODUCTION PAR POMPAGE

8 - ÉOLIENNES ASSOCIÉES AUX SITES MARÉMOTEURS

9 - MODE DE CONSTRUCTION ET PROGRAMME D'EXÉCUTION

10 - IMPACTS

11 - NAVIGATION

12 - EXEMPLE DE PRODUCTION, DE COÛT ET D'IMPACTS : AMÉNAGEMENT DE LA BAIE DE SOMME

13 - POTENTIEL EN FRANCE

  • 13.1 - Aménagement de Chausey
  • 13.2 - Site de Ré
  • 13.3 - Autres aménagements importants envisageables
  • 13.4 - Stockage d'énergie et raccordements au réseau
  • 13.5 - Programme

14 - POTENTIEL MONDIAL

  • 14.1 - Mode d'opération
  • 14.2 - Équipements et mode de construction
  • 14.3 - Services additionnels

15 - EXEMPLES MONDIAUX

16 - COÛT GLOBAL DES SITES PRINCIPAUX

17 - INCERTITUDES TECHNIQUES ET ÉCONOMIQUES

18 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : RE178 v1

Insertion sur le réseau électrique et stockage d'énergie
Utilisation innovante des hydroliennes

Auteur(s) : François LEMPÉRIÈRE

Date de publication : 10 avr. 2014

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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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ABSTRACT

Innovative use of in-stream turbines

The principle of in-stream turbine is interesting but few world places have the water speed and conditions necessary for cost efficiency.It is possible to create along shore very large basins storing tidal flows. Their closing dyke is open locally to sea by wide channels 1 or 2 km long in which are placed 10 or 20 in-stream turbines lines. This solution may be cost effective for 10% of world electric needs and 20% of French needs. These basins, paid for by electric supply, may have a key role for protecting shore against harmful high water levels or against high waves or typhoons. A part of the basin area may be used for very important energy storage (P.S.P).

Auteur(s)

  • François LEMPÉRIÈRE : Président HydroCoop, Association internationale pour l'échange d'informations sur les barrages

INTRODUCTION

Points clés

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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KEYWORDS

tidal plants   |   turbines

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re178


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6. Insertion sur le réseau électrique et stockage d'énergie

L'énergie marémotrice est très prévisible. La production par an et par mois est à peu près constante mais il y a une irrégularité de production sur une demi-marée et sur 14 j :

  • pendant chaque demi-marée, la production est arrêtée environ deux heures, ce qui justifie un stockage d'au moins de 2 h de production moyenne ;

  • pendant quelques jours de marée de morte-eau, la production est inférieure d'un tiers à la moyenne, ce qui justifie l'utilisation alors d'énergie hydroélectrique de lac ou d'énergie thermique ou un stockage de 20 à 30 h de production moyenne marémotrice ;

  • il peut être très intéressant de transférer une grande partie de la production de 8 h de nuit vers la journée et les heures de pointe de consommation ;

  • la meilleure solution de stockage peut être la création en eau calme dans le bassin marémoteur d'une STEP (Station de Transfert d'Énergie par Pompage) constituée de deux bassins, l'un fonctionnant par exemple entre les niveaux – 10 et – 20 et l'autre entre + 10 et + 20. Le volume stocké par bassin de 1 km2 est de 10 millions de m3 turbinés sous charge moyenne de 30 m ; il stocke une énergie proche, pour un rendement de[nbsp ]0,9, de :

et, comme il y a deux bassins, il faut, pour stocker 1 GWh, une surface de 2/0,75, environ 3 km2.

La production marémotrice annuelle par km2 pour un site de marnage naturel moyen de 5 m est de l'ordre de 20 GWh, soit une production moyenne de 20 GWh/ 8 640 d'environ 2,3 MW. Stocker une heure nécessite 3 km2 × 2,3 MW/1 000 MW, c'est-à-dire 7  de la surface. Consacrer au stockage, 5 % de la surface permet de stocker 7 h de production moyenne, ce qui peut être un choix raisonnable. Ce stockage est d'une excellente qualité car il opère entre deux bassins accolés et le temps nécessaire à la variation de puissance est très faible. Ce stockage est donc meilleur que celui de toutes les STEP conventionelles. Il peut être utilisé aussi par d'autres énergies intermittentes, notamment avec l'éolien offshore indépendant du site marémoteur ou associé...

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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).

  • (7) -   Mareol.  -  ...

ANNEXES

  1. 1 Événements

    1 Événements

    Symposium EMR : Brest 2013

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