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éolien en mer : posé ou flottant
Installer des éoliennes loin des côtes pour capter la puissance régulière des vents du large et s’affranchir des contraintes de profondeur du plancher marin, c’est le défi de l’éolien en mer « flottant » !
Une éolienne en mer peut être installée de deux façons : sur une fondation qui repose sur les fonds marins (fondation dite « posée »), ou sur une fondation flottante simplement reliée aux fonds marins par des lignes d’ancrage afin de maintenir l’ensemble en position. En France, comme en Europe, la grande majorité des sites éoliens en mer en activité ont des machines posées sur le fond marin. Les technologies de l’éolien flottant représentent la prochaine étape avec pour la France des premiers parcs commerciaux qui sont attendus au tournant des années 2030.
Les technologies de l’éolien posé en mer
Les éoliennes en mer posées sont implantées sur des fondations directement fixées au plateau continental dans des zones pouvant aller jusqu’à une profondeur de 60 m. Loin du rivage, avec un vent plus fort, plus régulier et sans obstacle, les parcs obtiennent un meilleur rendement que ceux sur terre.
Il existe trois technologies pour poser une éolienne sur les fonds marins.
Sa structure est constituée d’un tube en acier enfoncé dans les parties dures du sous-sol marin. Sa fondation lui permet de résister aux charges du vent, des marées et des vagues. Simple de fabrication et d’installation, cette technologie représente la majeure partie des éoliennes actuellement installées en mer en Europe.
Directement issu de l’industrie pétrolière offshore, ce type de fondation en structure métallique est le mieux indiqué pour des profondeurs de 20 à 50 mètres. L’utilisation de cette technologie est croissante, notamment avec l’augmentation de la puissance des turbines et l’exploitation de zones plus profondes.
La structure est composée d’une large base en béton conçue pour être placée sur le fond de la mer et être suffisamment lourde pour rester en place même dans des conditions climatiques extrêmes. Cette technologie est la moins utilisée.
Les technologies de l’éolien flottant
A partir de profondeurs supérieures à 60 mètres, la technologie des éoliennes flottantes prend le relais. Les machines reposent sur des fondations flottantes, ancrées au sous-sol marin par des câbles. La plupart des projets flottants réalisés ou en chantier sont situés dans des zones de moins de 200 m de profondeurs, mais des sites beaucoup plus profonds sont à l’étude.
- il permet de tirer profit d’un vent plus fort et plus constant au large, donc de réduire le coût de production de l’énergie ;
- Il limite l’impact environnemental : visibilité réduite depuis la côte par son éloignement, démantèlement complet en fin de vie, sans aucun résidu sur le site ;
- Il permet une installation des éoliennes simplifiée et plus économique à quai avant remorquage sur site.
Les technologies de l’éolien flottant en sont actuellement au stade de prototypes testés en mer et plusieurs concepts de flotteurs existent.
Semi-submersible : l’éolienne repose sur des flotteurs de grandes envergures retenues par un ancrage gravitaire standard au fond marin. Cette technologie propose une grande stabilité
Support à barge : l’éolienne repose sur un flotteur de diamètre moindre que dans le cas d’un semi submersible. Cette technologie est plus simple mais elle offre moins de stabilité
Technologie « SPAR » : l’éolienne repose sur un seul flotteur sous forme d’une colonne verticale fortement ballastée. Cette technologie nécessite une profondeur d’au moins 100 mètres sous l’éolienne.
Technologie TLP (Tension Leg Platform) : elle se caractérise par un ancrage tendu sur la base de câbles arrimés au sous-sol marin qui maintiennent la flottabilité de la plateforme.
LE GISEMENT FRANÇAIS
Avec 3 500 km de côtes, la France métropolitaine bénéficie de conditions géographiques très favorables au développement de l’éolien en mer. C’est le 2ème gisement éolien d’Europe, derrière la Grande-Bretagne et devant l’Allemagne.
Le potentiel technique théorique estimé en France pour l’éolien en mer est de :
- 169 GW pour l’éolien posé
- 454 GW pour l’éolien flottant
Source : Global Wind Energy Council (GWEC)