France Energies MarinesHydrolien

Hydrolien

Rétablir le courant pour la filière hydrolienne avec le soutien de la R&D

Le secteur hydrolien : une filière à fort potentiel encore en devenir

Les systèmes qui permettent de récupérer l’énergie cinétique des courants de marée ont trois avantages majeurs : discrétion, compacité et production prédictible. Il existe de nombreux types de convertisseurs, mais les plus fréquents sont des turbines, à axe horizontal ou vertical, semblables aux éoliennes. Les systèmes sont posés au fond ou bien flottants.  Avec trois fermes pilotes et de nombreux démonstrateurs à échelle 1:1 ayant fait leur preuve, l’Europe est le leader mondial de l’hydrolien. Les développeurs les plus avancés ont maintenant des milliers d’heures de fonctionnement à leur actif et ont injecté d’importants volumes d’électricité dans le réseau. La filière hydrolienne, majoritairement constituée d’entreprises innovantes de petites tailles, bénéficie d’un soutien financier important de l’Union européenne et des états membres concernés. Actuellement en devenir, elle dirige ses efforts vers  la performance économique pour garantir un développement industriel.

La rentabilité au cœur des challenges de l’énergie hydrolienne

Pour se développer pleinement en Europe et à l’international, le secteur de l’hydrolien doit relever plusieurs défis :

  • Exploiter de manière rentable des ressources très localisées en orientant le secteur plutôt vers un marché pour lequel la concurrence directe de la production électrique de masse est moins déterminante comme celui des îles ou celui de la coactivité en mer,
  • Diminuer le coût d’investissement qui reste encore largement supérieur à celui de l’éolien offshore,
  • Améliorer la durabilité des systèmes qui sont soumis à de forts courants marins parfois turbulents, mais aussi au développement de biofouling sur des composants clés,
  • Gagner en fiabilité pour réduire au maximum les opérations de maintenance et les coûts afférents extrêmement élevés,
  • Disposer d’outils et méthodes pour le déploiement de fermes et leur optimisation d’un point de vue technico-économique,
  • Parvenir à une intégration environnementale réussie en réduisant le plus possible les impacts sur la vie marine, qu’il s’agisse des communautés benthiques ou pélagiques,
  • Faire partie intégrante des usages de l’espace maritime, notamment en veillant au respect de la réglementation et en œuvrant pour l’acceptabilité des projets.

France Energies Marines s’est intéressé très tôt aux enjeux de l’hydrolien et continue à répondre aux besoins du secteur grâce à des activités de R&D dédiées à ce secteur ou portant sur des aspects transversaux aux différentes énergies océaniques.

Quantification de la ressource, levée de verrous technologiques et intégration environnementale

Plusieurs projets de R&D montés et pilotés par France Energies Marines se sont concentrés sur la zone à fort potentiel hydrolien du Raz Blanchard au large du Cotentin. L’interaction entre vents, vagues et courants a ainsi été examinée afin d’évaluer son influence sur la ressource au niveau du fond marin (Projet HYD2M). La turbulence des courants induites par leurs interactions avec le fond ou la côte a aussi été étudiée en vue d’applications liées au dimensionnement des hydroliennes (Projet THYMOTE). Un focus particulier a été réalisé sur la dynamique des sédiments, et en particulier des galets, en présence de forts courants de marée dans le but d’anticiper les impacts possibles sur les machines qui seraient installées dans la zone (Projet PHYSIC).

La R&D portée par l’Institut, ses membres et partenaires, mène également des études innovantes pour lever des verrous technologiques spécifiques : stabilité à long terme des joints de colle immergés (Projet INDUSCOL), comportement des câbles dynamiques d’export des systèmes flottants (Projets OMDYN, OMDYN2), solutions d’ancrage en polyamide (Projets POLYAMOOR, MONAMOOR), surveillance des lignes d’amarrage (Projet MHM-EMR) et optimisation des systèmes de contrôle (Projet ELEMENT).

Les effets environnementaux des hydroliennes sont considérés avec la surveillance acoustique passive des espèces benthiques (Projets BENTHOSCOPE et BENTHOSCOPE2), la caractérisation et la quantification du biofouling sur les structures immergées (Projets ABIOP, ABIOP+, BIODHYL et ELEMENT), l’étude de l’impact potentiel des émissions électromagnétiques sur les espèces marines (Projet SPECIES) et l’évaluation quantitative des métaux libérés dans le milieu marin et issus des anodes galvaniques (Projet ANODE).

Des travaux de R&D collaborative sont également menés à l’échelle de la ferme, principalement pour développer des outils numériques de conception et d’optimisation (Projets VALARRAY, DTOCEANPLUS), mais aussi pour estimer la stabilité des câbles électriques d’export en milieu énergétique (Projet STHYF) ou proposer une optimisation multicritère pour l’alimentation des réseaux électriques isolés (Projet OPTILE).

R&D de la filière hydrolienne : représentation et participation aux réseaux des acteurs

France Energies Marines s’implique fortement dans plusieurs initiatives internationales vouées à soutenir les énergies océaniques en matière de R&D :

  • Soutien à la mise en œuvre du plan stratégique européen pour les technologies hydroliennes et houlomotrices (Projet OCEANSET),
  • Programme de collaboration technologique permettant d’avoir une vue précise de l’ensemble du secteur (TCP/OES),
  • Suivi des effets environnementaux du développement de ces énergies (OES Environmental).

Liste des publications en lien avec l’hydrolien (PDF)

Crédit photo : Sabella

Projets

Terminé

DTOCEANPLUS

Outils de conception avancés pour l'innovation, le développement et le déploiement de systèmes de récupération d'énergies des océans

Terminé

ELEMENT

Prolongement de la durée de vie en milieu marin de la technologie hydrolienne

En cours

OPTILE

Optimisation multicritère pour la production hors réseau d’électricité issue d’énergies marines renouvelables

Terminé

ABIOP+

Prise en compte du biofouling au moyen de protocoles de quantification utiles à l’ingénierie

En cours

BIODHYL

Caractérisation intégrative du biofouling et description des chargements hydrodynamiques

En cours

MONAMOOR

Suivi des lignes d’ancrages en polyamide

Terminé

OCEANSET

Appui à la mise en œuvre du SET Plan dans le domaine des énergies océaniques

En cours

OES-ENVIRONMENTAL

Initiative collaborative pour le suivi des effets environnementaux du développement des énergies océaniques

Terminé

OMDYN2

Ombilicaux dynamiques pour les systèmes d'énergies marines renouvelables flottants - Phase 2

En cours

OWFSOMM

Standardisation des outils et méthodes de suivi de la mégafaune marine à l’échelle des parcs éoliens offshores

Terminé

POLYAMOOR

Ligne d’ancrage polyamide souple et durable pour les énergies marines renouvelables

Terminé

SPECIES

Interactions des câbles sous-marins avec l'environnement et suivis associés

En cours

IEA-OES

Programme de collaboration technologique sur les énergies océaniques

Terminé

ABIOP

Quantification du biofouling au moyen de protocoles établis et recommandations associées

Terminé

ANODE

Evaluation quantitative des métaux libérés dans le milieu marin et issus des anodes galvaniques des structures EMR

Terminé

AESTUS

Caractérisation de la turbulence en zone hydrolienne

Terminé

BENTHOSCOPE

Index acoustique de la richesse benthique des substrats durs pour l’évaluation des impacts des hydroliennes

Terminé

BENTHOSCOPE 2

Compréhension et surveillance des impacts des EMR sur le compartiment benthique via une plateforme de mesure dédiée à l’acoustique passive

Terminé

DTOCEAN

Outils de conception pour les systèmes de récupération d'énergie océanique

Terminé

GHYDRO

Guide d’évaluation des impacts environnementaux pour les technologies hydroliennes en mer

Terminé

HYD2M

Hydrodynamique du Raz Blanchard : mesures et modélisation

Terminé

INDUSCOL

Instrumentation et durabilité des structures multi-matériaux collées de systèmes d'énergies marines renouvelables

Terminé

MUSCATTS

Approches multi-échelles à un site hydrolien

Terminé

OMDYN

Ombilicaux dynamiques pour les énergies marines renouvelables

Terminé

PHYSIC

Processus hydrosédimentaires en interaction avec les courants extrêmes

Terminé

STHYF

Stabilité de câble et hydrodynamique de fond

Terminé

THYMOTE

Turbulence hydrolienne : modélisation, observation, tests en bassin

Terminé

VALARRAY

Logiciels d’optimisation de fermes hydroliennes et éoliennes offshore flottantes : état de l’existant, comparaison et spécification d’outils nouveaux

Services

Caractérisation de sites

Dimensionnement et optimisation des systèmes flottants EMR

Médiathèque

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