Après le solaire et l’éolien, c’est l’hydrolien qui propose aujourd’hui de nouvelles solutions énergétiques.

Les courants marins représentent une énergie fabuleuse qui contrairement aux vents sont constants et prévisibles.
C’est un avantage déterminant par rapport aux autres énergies renouvelables intermittentes. Il existe deux grands types de courants : les courants marins situés plus ou moins au large des côtes et les courants de marée (ou de marnage) que l’on rencontre dans l’embouchure des fleuves et près des côtes.

 

 

A 35 mètres de profondeur et pesant près de 690 tonnes, une turbine hydraulique comme celle développée en Écosse par le groupe naval français DCNS, utilise la force des courants pour mettre en rotation une turbine et produire de l’électricité.

Cette rotation entraîne un alternateur qui produit un courant électrique variable qui est redressé par le convertisseur off-shore puis évacué vers le réseau via le câble principal.
Les turbines tournent plus ou moins vite selon le courant de marée, la vitesse de rotation maximale étant de l’ordre de 7 tours par minute.

La roue, constituée de pales fixes et bidirectionnelles, est en fibre de verre et présente la particularité d’être évidée en son centre, permettant ainsi le passage des poissons et mammifères marins. Le maintien et le guidage de l’ensemble roue / rotor dans son logement sont assurés par des paliers pour les faibles vitesses puis par la création d’un film d’eau à vitesse nominale. La machine comporte un nombre restreint de composants et un (contrôle commande simplifié et absence d’huile). Cette machine est montée sur une structure métallique ballastée de type support gravitaire en forme de tripode, qui permet une installation sans ancrage sur le fonds marin, et facilite la maintenance.

Les hydroliennes sont constituées chacune d’une turbine reposant sur une structure porteuse en tripode. Leurs caractéristiques sont les suivantes :

Diamètre extérieur de la turbine : 16 m avec Venturi,
Diamètre du trou central de la turbine : 3 m minimum.
Structure porteuse en tripode : 21,5 X 25 m, avec 3 pieds d’un diamètre unitaire de 3 m
Hauteur totale de l’ensemble au dessus du fond : 21 m.
Poids total de la machine : environ 690 tonnes.

 

 

Le convertisseur off-shore, fourni par la société française Converteam, est installé à proximité des hydroliennes. Son rôle est de redresser le courant produit par les machines et d’élever sa tension à 10 kV afin de pouvoir le transporter. Le convertisseur a une forme cylindrique (3 m de diamètre x 8 m de long). D’une hauteur totale de 5m, il est immergé et également fixé sur une structure porteuse gravitaire de type tripode. Il contiendra un liquide réfrigérant non toxique et biodégradable.

 

 

Chaque machine est reliée au convertisseur par un câble d’un diamètre d’environ 10 cm, posé sur le fond. Ce câble permettra la commande à distance des hydroliennes et la transmission d’informations acquises par les capteurs disposés sur les machines.

Un câble principal d’environ 15 km relie le convertisseur à un poste de livraison.

Le marché de l’énergie hydrolienne représente dans le monde une puissance exploitable d’au moins 115 GW. Plusieurs dizaines de milliers de turbines devraient être installées à terme à travers le monde.

OpenHydro est spécialisé dans les hydroliennes. Fondé en 2004, OpenHydro a développé une turbine hydrolienne innovante permettant d’obtenir un prix d’électricité compétitif.

Elle réalise des tests de turbines sur différentes zones en Europe et en Amérique du Nord.
OpenHydro a notamment signé, un accord de partenariat avec le Ministère de l’énergie de Nouvelle-Écosse, au Canada, pour la réalisation d’une ferme pilote d’hydroliennes sur le site expérimental du Centre de recherche FORCE (Fundy Ocean Research Centre for Energy).

 

 

OpenHydro va procéder au déploiement de cette ferme pilote d’une puissance de 4 MW qui sera intégralement raccordée au réseau électrique en 2015.
Ce système innovant sera composé de deux turbines de 16 mètres (2,0 MW). A terme, ce sera le premier système au monde d’hydroliennes interconnectées d’une capacité de plusieurs mégawatts. Il permettra de fournir de l’électricité à plus de 1 000 habitants de la Nouvelle-Écosse.

DCNS et EDF Energies Nouvelles ont, dans le cadre du Programme des Investissements d’Avenir du Gouvernement français, déposé, le 16 mai 2014, un dossier de candidature pour l’installation d’une ferme de 14 MW constituée de 7 hydroliennes qui pourraient être en service en 2016, dans le raz Blanchard, au large de Cherbourg.

 

 

Sous l’impulsion de DCNS, Cherbourg deviendra le centre de gravité de l’industrie des hydroliennes en France. DCNS sera le moteur de la création de 1.000 emplois locaux pour la production d’hydroliennes en France.

EDF termine aujourd’hui des essais à Paimpol (Côtes d’Armor), dans le développement d’un démonstrateur hydrolien. Ces essais concluants ont permis de démontrer les performances de l’hydrolienne en termes de rendement et de fonctionnement, validant le principe du prototype de 16 mètres, étape indispensable avant le développement de fermes pilotes.

Le projet réalisé par EDF :

 




 

Un reportage sur les hydroliennes avec d’autres possibilités :

 




 

Avantages et inconvénients des hydroliennes :

Avantages :

– Le premier intérêt des courants marins en temps que source d’énergie est que cette énergie est gratuite, inépuisable et non polluante.

– L’hydrolienne ne générera pas de bruit dû à la cavitation, car elle tournera lentement.

– La forme du rotor a été étudiée pour ne pas présenter de danger.

– La partie la plus élevée de l’hydrolienne est située à 15 mètres sous la surface de l’eau au moment des plus basses mers. Avec son tirant d’eau de 10 mètres, le Queen Mary 2 pourrait alors passer sans problème.

Inconvénients :

– Le principal problème est causé par la corrosion de l’eau de mer, bien que des revêtements anti-rouille très performants existent.

– Inconvénients au niveau de la maintenance. Certaines hydroliennes sont difficiles d’accès à cause de leur profondeur.

 
Une autre hydrolienne en Bretagne :

L’entreprise française Sabella installée à Quimper, est une « Société d’ingénierie et de maîtrise d’œuvre dans le domaine des énergies marines» : son hydrolienne « D10 » devrait pouvoir être installée, et mise en réseau, avant la fin de l’année 2014.

L’hydrolienne D10 est caractérisée par une turbine plus petite que celle proposée par OpenHydro : d’un diamètre de 10 mètres, elle a une capacité de production de 0,5MW. Elle devrait être déployée dans le passage du Fromveur, au large du Finistère.

 

 

 
L’énergie la plus propre est celle que l’on ne consomme pas.