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

Potentiel mondial
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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14. Potentiel mondial

Le coût mondial pour les hydroliennes et leurs chenaux est probablement de l'ordre de 50 E/MWh même dans les zones de marnage de 3 m. Le coût au MWh de la digue principale est beaucoup plus variable : il est généralement inférieur à 20 E/MWh et peut rester inférieur à 50 E/MWh même avec un marnage de 3 m. De grands bassins de centaines ou milliers de km2 peuvent être créés dans les zones où la profondeur sous les basses mers est de l'ordre d'une vingtaine de mètres jusqu'à 20 ou 30 km du rivage et c'est le cas de nombreux pays sur des milliers de km de littoral.

La profondeur de la mer est un élément clef d'évaluation des potentiels.

14.1 Mode d'opération

L'utilisation usuelle peut être à double sens, maintenant à la côte les marées naturelles et évitant des hautes mers exceptionnelles. Cependant, il peut être préférable dans certains cas d'exploiter dans un seul sens en réduisant de 1 à 2 m les hauteurs d'eau maximales dans le bassin : ce peut être très favorable notamment dans les zones de grands deltas pour limiter leur salinité et y éviter l'impact désastreux de la montée des océans et cela peut réduire l'impact des pollutions industrielles comme à Shiwah.

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14.2 Équipements et mode de construction

La solution des chenaux d'hydroliennes, d'une puissance unitaire de quelques MW, paraît avoir le plus d'avenir pour la production.

Les groupes bulbes, mal adaptés à la production sous faible charge, ont un grand avenir pour le pompage, aussi bien pour les STEP que pour compléter éventuellement le remplissage ou la vidange des bassins.

Les turbines orthogonales peuvent avoir de l'avenir pour la production, notamment pour les bassins de moins de 100 km2 avec une marée de plus de 5 m, et surtout si l'on peut construire économiquement à sec les usines. Pour un site comme celui de la Rance, les groupes orthogonaux peuvent être la meilleure solution.

Pour les grands sites, la construction des digues et des chenaux d'hydroliennes par des moyens navals paraît la plus prometteuse. Elle est basée essentiellement sur des caissons en béton armé d'une centaine de mètres de longueur et sur l'emploi des grandes...

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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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