Transition écologique et énergétique

Inauguration de la première éolienne flottante française à Saint-Nazaire

éolien flottant
La première éolienne en mer de France, « Floatgen », vient d’être inaugurée ce jour à Saint-Nazaire : innovation majeure ! Cette première éolienne en mer est la première d’une nouvelle génération d’éoliennes flottantes. S’affranchissant de la contrainte de profondeur, elle peut être installée plus loin au large des côtes où le vent est meilleur et l’impact visuel réduit.
 
« L’inauguration de cette éolienne, qui est la première en son genre en France, est l’illustration de la transition écologique et solidaire voulue par Nicolas Hulot. Cette éolienne est la preuve qu’il est possible de libérer les énergies, les bonnes volontés, les projets et l’enthousiasme qui font notre pays… tout en associant et en protégeant nos concitoyens, en commençant par les plus fragiles, dans les transformations vers lesquelles nous nous engageons résolument, avec détermination et un souci constant de garder chacun à bord », a déclaré Sébastien Lecornu, secrétaire d’État auprès de Nicolas Hulot, venu pour l’occasion à Saint-Nazaire.
 
Cette installation est un succès européen. Sept partenaires européens, dont trois français (Ideol, Bouygues Travaux Publics et l’École centrale de Nantes), ont été réunis depuis 2013 pour ce projet au large du Croisic, qui doit confirmer la faisabilité technique et la solidité économique de cet éolien flottant. L’Union européenne soutient « Floatgen » en apportant dix millions d’euros via le 7e Programme-cadre de recherche et de développement technologique. L’Ademe a accordé 5,7 millions d’euros pour l’installation de cette éolienne de 2 MW et 2,5 millions d'euros pour les essais préalables, au titre du programme des investissements d’avenir.
 
Ce démonstrateur industriel ouvre la voie à une filière européenne sur le marché très prometteur de l’éolien flottant. Rien que le potentiel français est déjà très important, avec une estimation de 6 GW à installer d’ici 2030 (soit 3,6 centrales nucléaires EPR). Avant « Floatgen », aucune éolienne en mer – ni fixe, ni flottante - n’avait été installée en France. Ailleurs dans le monde seules six unités flottantes sont en exploitation : une unité en Norvège, une unité au Portugal et quatre au Japon.
L’éolien en mer flottant présente plusieurs atouts : s’affranchissant de la contrainte de profondeur, les éoliennes en mer flottantes peuvent être installées plus au large et donc, d’une part, avoir un impact visuel faible ou inexistant depuis la côte et d’autre part, de profiter de vents plus constants et plus forts, donc augmenter le rendement de production de l’électricité. L’éolien flottant est l’avenir de l’éolien en mer.
 
Le gouvernement accélère le développement des énergies renouvelables. Première mesure concrète, l’Assemblée nationale vient d’adopter cette semaine un projet de loi sur les hydrocarbures qui fixe de nouvelles règles plus simples pour le raccordement des éoliennes en mer. Afin de respecter nos objectifs inscrits dans la loi de transition énergétique et dans le Plan climat (32% d’ENR en 2030), Sébastien Lecornu a aussi lancé la semaine dernière dans les Ardennes un groupe de travail sur l’éolien pour simplifier les règles applicables à l’éolien.

L’ÉOLIEN EN FRANCE : Plusieurs projets d’éolien en mer sont en cours de développement à différents stades d’avancement en France :
- 6 projets commerciaux d’éolien en mer fixe de 500 MW chacun (sur les sites du Tréport, Fécamp, Courseulles-sur-Mer, Saint- Brieuc, Noirmoutier-en-l’Ile/Ile d’Yeu, Saint-Nazaire) ;
- 4 projets d’éolien flottants de 25 MW chacun (sur les sites de Groix, Leucate, Gruissan et Fos-sur-Mer) ont d’ores et déjà été attribués par le gouvernement français avec des objectifs d’installation entre 2020 et 2021 ;
- par ailleurs, des consultations ont été lancées en vue de préparer un appel d’offres pour des fermes éoliennes flottantes commerciales.
Dans le monde, fin 2016, plus de 3 590 éoliennes étaient installées, totalisant 12,6 GW de capacité.

L’innovation à tous les niveaux

Qu’il s’agisse du concept même de fondation flottante en forme d’anneau carré, du site d’essai en mer, du type de béton utilisé pour la construction ou encore du matériau qui équipera les lignes d’ancrages, l’innovation est au cœur de ce projet.
 
Une fondation flottante conçue par la start-up française Ideol
 
La fondation flottante qui équipe FLOATGEN est issue du concept développé par la start-up française Ideol. L’entreprise a en effet breveté un système de fondation flottante en anneau, ouverte en son centre (cette « ouverture » centrale est autrement appelée Damping Pool®), permettant une stabilité optimisée à moindre coût. La solution Ideol est la plus simple, la plus compacte et conçue pour être la plus compétitive du marché. La fondation flottante est maintenue en position sur site au moyen d’un système d’ancrage (2 lignes d’ancrage à l’avant et 4 lignes d’ancrages de part et d’autre à l’arrière), lui aussi conçu par les équipes d’Ideol. FLOATGEN sera la première unité installée en mer de la technologie flottante Ideol, avant l’installation à l’été 2018 d’une unité supplémentaire au Japon.
 
 
 
Une formulation de béton et des méthodes de construction innovantes développées par Bouygues Travaux Publics
Photo : Le flotteur sur ses barges de construction, avant mise à l’eau
 
L’usage du béton comme matériau principal de construction de la fondation flottante Ideol est en soi remarquable et la distingue de solutions flottantes concurrentes qui ont très majoritairement recours à l’acier. Bouygues Travaux Publics, en charge de la construction de la fondation, a développé une formulation spécifique de béton léger et auto-plaçant utilisée pour construire la fondation. Par ailleurs, les méthodes de construction du prototype, mises au point par Bouygues Travaux Publics, font la part belle à l’innovation.
 
La solution initiale prévoyait une construction sur terre-plein puis une opération exceptionnelle de manutention permettant un transfert du flotteur terminé vers un moyen naval de mise à l’eau. Pour s’adapter au mieux aux infrastructures portuaires existantes et supprimer ce transbordement, la solution retenue a consisté à construire la fondation flottante directement sur un ensemble de trois barges solidarisées et amarrées bord à quai. Cet ensemble a ensuite été remorqué dans la forme écluse Joubert située à l’entrée du port où l’ouvrage a été mis en flottaison.
 
Par ailleurs, à la différence des solutions de fondations flottantes en acier majoritairement fabriquées dans des pays à bas coût, le béton utilisé par la fondation Ideol permet une construction au plus près des sites d’installation. Les techniques de construction développées et mises en place par Bouygues Travaux Publics permettent de s’intégrer dans le paysage économique local et de s’adapter facilement aux contraintes des ports d’accueil. La localisation de la construction sur le port de Saint-Nazaire, à quelques dizaines de kilomètres seulement du site d’installation, s’est donc imposée naturellement comme la solution optimale à la fois du point de vue logistique – le tissu industriel nazairien étant particulièrement dynamique – et du point de vue socio-économique puisqu’elle assure de nombreuses retombées pour le territoire.
 
Le site d’essai en mer SEM-REV, opéré par Centrale Nantes
 
La plateforme à dimension internationale SEM-REV est un outil de recherche collaborative qui permet de mettre au point, en conditions réelles jusqu’à l’échelle 1, des démonstrateurs, pilotes, ou prototypes de récupération de l’énergie en mer (vent, vagues). Les chercheurs et industriels disposent ainsi des moyens nécessaires aux essais de prototypes avant leur exploitation industrielle.
SEM-REV, c’est : - Une station à terre : centre de recherche et sous-station électrique - Un câble d’exportation : 20kV et 24 fibres optiques - Une zone en mer délimitée de 1km² - Une station de raccordement électrique sous-marine, pour trois connexions simultanées - Des outils d’instrumentation météorologiques et océanographiques (vent, vague et courant et paramètres locaux).
Premier site d’essai en mer multi-technologies au monde pour les énergies marines renouvelables (EMR), SEM-REV raccordé au réseau électrique, il dispose de toutes les autorisations administratives préalables. Opéré conjointement par Centrale Nantes et le CNRS, ses équipements en mer et à terre permettent la mise au point des systèmes de production d’énergies marines renouvelables (éolien flottant, énergie des vagues) en conditions de mer réelles.
 
SEM-REV a été inauguré officiellement le mardi 25 août 2015 au Croisic (Loire-Atlantique). Démarré en 2007 dans le cadre du contrat de projets Etat-Région 2007–2013, ce projet visionnaire dont le budget global devrait avoisiner les 20 M€, est financé aujourd’hui à hauteur de 17 M€ par plusieurs partenaires au premier rang desquels la Région des Pays de la Loire (9,9 M€), l’Etat, le Département de Loire-Atlantique. C'est une pièce maîtresse de la filière EMR en Pays de la Loire et un atout décisif du développement de la nouvelle filière industrielle nationale des EMR.
SEM-REV servira également de support à la formation initiale et continue sur les EMR, en particulier pour les opérations d’installation, de maintenance et de démantèlement.
 
Des lignes d’ancrage en fibre synthétique
 
 
L’expérience issue de l'industrie offshore a servi à l’Ecole Centrale Nantes et Ideol pour mettre au point les spécificités d'un système d'ancrage innovant. Plutôt que de recourir à l’acier pour fabriquer les lignes d’ancrage, Ideol – en tant que concepteur du système – et l’Ecole Centrale de Nantes – en tant que fournisseur du système – ont fait le choix d’une fibre synthétique, le nylon, qui présente d’excellentes qualités de résistance. LeBeon Manufacturing, retenu pour fournir ce système innovant, s’est entouré de deux partenaires industriels du monde de l’offshore : Bexco, société belge spécialiste de la fibre synthétique et Dai-Han, sud-coréen spécialiste des éléments de chaine. LeBéon Manufacturing a en charge la construction des connecteurs en acier forgé allié (composition sur spécification).
 
L’avantage principal de la fibre nylon par rapport aux solutions classiques d’ancrage est qu’elle n’est pas sujette à la corrosion. Si, dans l’offshore pétrolier, c’est généralement la fibre polyester qui est utilisée pour la raideur sur la ligne qu’elle permet, dans le cas de FLOATGEN, il lui a été préféré la fibre nylon pour ses caractéristiques d’élasticité. Le nylon absorbera en partie les mouvements de la houle et les efforts générés par le flotteur en surface.

Quelles perspectives de l’éolien en mer flottant en France et dans le monde ?

FLOATGEN, point de départ d’un déploiement en série
 
Le projet FLOATGEN, première éolienne en mer en France et premier démonstrateur de la technologie de fondation flottante Ideol, va fournir un retour d’expérience unique aux partenaires du consortium, notamment en matière de méthodes de construction, d’installation et d’exploitation du système flottant, et servira de vitrine commerciale à l’export.
 
En France, des fermes pilotes et un appel d’offres annoncé pour des fermes commerciales
 
Le gouvernement français a sélectionné le 13 juillet dernier un consortium porté par Quadran et réunissant la solution de fondation flottante Ideol et le savoir-faire de Bouygues Travaux Publics, pour la réalisation d’une 1ère ferme éolienne en Méditerranée (4 unités installées au large de Gruissan, l’un des meilleurs gisements en vent d’Europe : le projet EOLMED). En son temps, Ségolène Royal, alors ministre de l’Environnement, avait par ailleurs lancé les consultations en vue de préparer un appel d’offres pour des fermes éoliennes de dimension commerciale (soit environ 50 éoliennes).
Le potentiel français en matière d’éolien flottant est en effet important, estimé à 6 GW (l’équivalent de 3,6 centrales nucléaires EPR). La France dispose donc des savoir-faire d’entreprises et d’acteurs de premier plan comme Ideol et Bouygues Travaux Publics et a pour objectif de structurer une filière industrielle nationale compétitive et exportatrice afin de devenir leader sur ce marché.
 
Des objectifs ambitieux à l’international pour un marché à très fort potentiel
 
De nombreux pays se sont engagés sur le marché de l’éolien flottant, au premier rang desquels le Japon, pays en pleine redéfinition de son mix énergétique. Le Ministère de l’Environnement Japonais prévoit en effet entre 2,7 GW et 5,6 GW d’éolien en mer flottant d’ici 2030 et installera mi-2018 un démonstrateur d’éolien flottant utilisant la solution Ideol.
Le Royaume-Uni, les Etats-Unis ou encore l’Asie du Sud-Est comptent également parmi les marchés les plus avancés et les plus prometteurs. Comme l’a déclaré le Président de l’Association des acteurs de l’éolien européen, WindEurope, lors des dernières rencontres internationales de l’éolien en mer flottant de Marseille : « L’éolien en mer flottant a un rôle majeur à jouer pour atteindre les objectifs d’énergies renouvelables fixés par les Etats à horizon 2030 ».
 
 

 

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