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Hydroliennes : une énergie du futur

Elles sont invisibles, toujours actives, et ne suscitent aucun déchet.
Le rêve, en matière de production d’énergie. Deux sites marins seulement
en Normandie pourraient abriter des hydroliennes. Une technologie encore balbutiante qu’EDF expérimente en ce moment à Paimpol-Bréhat.

Autant le dire tout de suite, les hydroliennes n’en sont pas à un stade de maturité très avancé, elles en sont là où étaient les éoliennes il y a une quinzaine d’années. EDF procède depuis 2004 à Paimpol-Bréhat à des expérimentations sur une zone située à 15 kilomètres de la côte. Si elles sont concluantes, EDF pourrait se tourner ensuite vers la Normandie où deux sites seulement sont susceptibles de recevoir des hydroliennes : la pointe de Barfleur et le Raz Blanchard, au large du Cotentin. «La Bretagne et la Normandie sont, au niveau national, les régions les mieux placées», précise Cyrille Abonnel, spécialiste des hydroliennes à la Mission développement de la division production ingénierie hydraulique d’EDF. Pas question en effet d’en implanter en Méditerranée, faute de courants forts. Et dans l’Atlantique, des installations ne pourraient être réalisées que de manière très ponctuelle, autour des îles ou à proximité des caps.

Les premières hydroliennes de dimension significative sont testées depuis 2008. Ainsi l’hydrolienne SeaGen de Marine Current Turbines (MCT), en Irlande du Nord, est raccordée au réseau depuis l’année dernière. « Avec 1,2 MW sur deux turbines de 600 kW chacune, c’est la plus grosse hydrolienne aujourd’hui déployée, précise Cyrille Abonnel. D’autres sont expérimentées avec des puissances de quelques centaines de kilowatts, en particulier au Centre européen des énergies marines en Écosse. En France, quelques-unes commencent à être testées, sans être raccordées au réseau. Les quatre machines qui seront installées au large de Paimpol-Bréhat devraient être opérationnelles à la fin de l’été 2012.


La condition est de disposer d’un courant fort et constant ?

- La condition nécessaire est un courant fort, avec des vitesses d’au moins 2,5 mètres/seconde en vive-eau. Les courants de marées sont alternatifs du fait de la marée montante et de la marée descendante. Le phénomène est intermittent mais prédictible car on connaît la marée et on peut la calculer des années à l’avance.


Quel est le potentiel hydrolien de la Basse-Normandie et de la Bretagne?

- Clairement, le site le plus intéressant, d’un point de vue potentiel de déploiement et force de courant, c’est le Raz Blanchard. Ensuite, il y a Barfleur et Bréhat qui ont des potentiels équivalents, que ce soit en vitesse de courant ou en vitesse de pointe. Des mesures réalisées à Barfleur en 2005 et à Bréhat en 2005 et en 2008 montrent des courants qui montent à 3m/seconde. Une puissance moyenne. Mais dans le Raz Blanchard, les courants sont beaucoup plus forts. Nous sommes en train de faire les mesures et nous savons déjà que certains courants peuvent atteindre quatre ou cinq mètres par seconde. Le Raz Blanchard est donc le site le plus intéressant d’un point de vue industriel. Il y aurait de l’espace pour mettre un certain nombre de machines. Combien ? Je ne peux pas encore le dire à ce stade.


Les hydroliennes paraissent avoir tous les avantages, et ne gêner que les poissons!

- Et encore, la gêne des poissons reste à prouver! Plus sérieusement, nous nous intéressons à la question. EDF, mais aussi plus globalement la communauté scientifique et industrielle, étudie de près les conséquences éventuelles sur la faune sous-marine. Notre R&D est partenaire d’un projet européen, Equimar, qui vise à faire des recommandations d’ici 2011 sur des développements technologiques mais aussi sur l’intégration environnementale. Parmi les partenaires, il y a des spécialistes de l’Université de Saint-Andrews en Écosse qui travaillent sur le suivi de l’hydrolienne de SeaGen en Irlande du Nord. Ils étudient la population des cétacés, des phoques et d’autres espèces (car c’est une zone très protégée de conservation spéciale au sens européen). Ils ont suivi le comportement des phoques pendant six mois avec une plate-forme d’observation reliée à un radar. Quand un phoque s’approchait de la machine, ils pouvaient arrêter manuellement l’hydrolienne. C’était une exigence du ministère britannique de l’Environnement pour s’assurer qu’aucun dommage physique n’était infligé aux bêtes. Ce projet européen qui rassemble 23 partenaires de dix pays différents vise à établir des protocoles et des recommandations sur une base la plus consensuelle possible pour savoir quoi faire et comment les choses se passent. Aujourd’hui, a priori, on ne peut pas dire que les hydroliennes vont couper les poissons en rondelles!


Reste à savoir les nuisances pour la pêche. La zone sera-t-elle neutralisée ou les bateaux pourront-ils continuer à naviguer au-dessus des hydroliennes ?

- Il n’y a pas encore de réponse unique à cette question. À Paimpol-Bréhat, nous avons établi le contact avec les pêcheurs dès 2004. Ils ont défini eux-mêmes une zone de cantonnement à crustacés. Ils s’interdisent d’y pêcher, sauf à la ligne. Cette zone se trouve à 15 kilomètres de la côte. Faut-il ou non interdire les bateaux au-dessus des installations? Ce point est en débat aujourd’hui entre les pouvoirs publics, les ministères, les développeurs de projet comme nous et les autres usagers, comme les pêcheurs… Notre référence, Ipanema (Initiative partenariale nationale pour l’émergence des énergies marines), indique clairement que c’est à l’État que revient le rôle de planification et d’organisation. Les différentes préfectures maritimes ont d’ailleurs été saisies par le comité interministériel d’aménagement pour définir des zones a priori favorables. Pour le projet de Paimpol-Bréhat, en accord avec les autres acteurs de la zone, nous étions intéressés par un système complètement sous-marin, en laissant un tirant d’eau d’une dizaine de mètres, ce qui permet à tous les bateaux (plaisance et pêche) de passer. L’hydrolienne est simplement posée sur le fond marin. Pesant 500tonnes, elle ne bougera pas.


De quelle taille sont les machines ?

- Il existe plusieurs dizaines de technologies d’hydroliennes en cours de développement aujourd’hui dans le monde. Nous sommes au début de la filière et les idées foisonnent. Les deux grandes familles sont les hydroliennes à axe horizontal (comme l’hydrolienne MCT en Irlande du Nord ou comme l’hydrolienne Open Hydro) et les hydroliennes à axe vertical, qui ressemblent à un batteur à œufs. Pour notre projet de Paimpol-Bréhat, nous avons sélectionné la technologie Open Hydro. La machine fera 16 mètres de diamètre au niveau du venturi et 12 mètres pour la roue elle-même. L’ensemble sera haut de 21 mètres (avec 5 mètres de structure support). À terme, nous installerons quatre hydroliennes à plusieurs centaines de mètres de distance les unes par rapport aux autres. On a besoin de trois hectares pour ces quatre machines car, comme dans l’éolien, si l’on met les machines trop proches les unes des autres, celle de derrière verra sa vitesse diminuée car la première aura pris une part de l’énergie.

Nous avons choisi de réaliser ce projet en Bretagne mais nous restons très actifs sur la Basse-Normandie. Nous attendrons le retour d’expérience du projet de Paimpol pour savoir ce que nous ferons en Basse-Normandie. C’est vraiment un projet d’apprentissage pour l’ensemble du groupe.


Reste à savoir quelle sera l’efficacité de ces machines pour répondre aux besoins des Français en énergie.

- À Paimpol-Bréhat, chaque hydrolienne fera 500 kilowatts. Le parc de quatre hydroliennes produira donc deux mégawatts, permettant d’alimenter 4000 foyers.


Une machine pour 1000 foyers, cela paraît peu…

- On peut mettre plusieurs machines par site. Les premiers calculs théoriques de notre R&D donnent 30 MW par km2. En éolien, on est plutôt autour de 6 MW par km2.

L’Europe nous oblige à avoir en 2020, à l’échelle européenne, 20% d’énergie renouvelable consommée. La déclinaison par pays donne 23% en France. En mettant bout à bout toutes les énergies renouvelables, on aura beaucoup de mal à atteindre les 23%, ce qui représente 20 MTEP (millions de tonnes équivalent pétrole). Autour d’Ifremer, il y a un certain nombre d’acteurs qui ont fait cette prospective et en première approximation, l’évaluation était de 1000à 2000 MW de contribution possible des énergies marines. L’hydrolien pourrait fournir 400 à 500 MW produisant 1 à 1,5 térawatts/heure (TW/h) par an. Bien sûr, c’est petit mais aujourd’hui la politique du groupe EDF, c’est de dire qu’on a besoin de toutes les énergies et si l’hydrolien assume 1% de l’effort à fournir d’ici 2020, pourquoi pas?


Tout cela doit coûter très cher. Y a-t-il une estimation du retour sur investissement ?

- À ce stade, non. Ce n’est même pas la peine de faire un calcul de rentabilité ou de retour sur investissement car ce n’est pas dans ces termes-là qu’on a monté le projet. C’est un investissement pour apprendre plus au niveau réglementaire, technique, économique. L’État attend aussi de ce projet qu’il lui donne des idées plus précises de coût pour, par exemple, faire évoluer son tarif d’achat, si c’est le mécanisme d’incitation qu’il choisit. Aujourd’hui, le tarif d’achat est de 150euros le MW/h pour les énergies marines dont l’hydrolien. Il est de 130euros pour l’éolien en mer et de 80euros pour l’éolien terrestre. À 150euros le MW/h, compte tenu du coût des machines telles que nous allons les déployer d’ici 2012, aucun projet à caractère industriel ne pourra être créé dans la foulée. Par contre, si on arrive à diminuer les coûts et si, éventuellement, le tarif est relevé, il y aura peut-être un avenir industriel.»

Les conditions météo n’ont pas permis le 12 décembre, comme prévu, la relève des capteurs à Bréhat (vagues de 2,5 m, vent à plus de 50 km/h, visibilité dans l’eau inférieure à un mètre…) Dans le domaine de la production d’énergie aussi, il faut compter avecles aléas dûs à ce contexte parfois difficile qu’est le milieu marin.