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Les usines marémotrices

Une des 24 turbines réversibles (groupe bulbe) de
l’usine marémotrice de la Rance
crédit : Médiathèque Edf

Une usine marémotrice exploite les variations du niveau de la mer pour produire de l’électricité.
Ce type de centrale hydroélectrique nécessite un site approprié (baie ou estuaire) ou les amplitudes des marées sont importantes.

Principe de fonctionnement

Un barrage est établi en travers du site (baie ou estuaire), un bassin est donc formé. l’usine marémotrice fonctionne ensuite sur le principe des vases communiquants.
Deux cycles d’exploitation sont possible : le simple ou le double effet. Ce choix est fait en fonction de la hauteur d’eau disponible ainsi que des prévisions de marnage afin d’obtenir un rendement optimal.

Fonctionnement en cycle simple effet :
 A marée montante, le barrage est ouvert grâce à des vannes, il laisse passer la mer qui envahit le bassin de retenue.
Le bassin se remplit jusqu’à atteindre son plus haut niveau et dès que la marée se prépare à redescendre, le barrage est fermé.
 A marée descendante, il faut attendre que le niveau de la mer ait suffisamment baissé. On laisse alors l’eau stockée dans le bassin se déverser dans la mer en entraînant des turbines hydroélectriques.

Fonctionnement en cycle double effet :
Ce cycle de fonctionnement nécessite des turbines réversibles qui peuvent fonctionner dans les deux sens.
 A marée montante, les vannes sont fermées. Une fois que le bassin a atteint son plus bas niveau et la mer son niveau optimal, les vannes sont ouvertes : le bassin se remplit et la hauteur de chute importante permet de générer de l’énergie.
 A marée descendante, le fonctionnement est identique au cycle simple effet : l’eau stockée dans le bassin se déverse dans la mer en entraînant des turbines hydroélectriques.

Quel que soit le cycle de fonctionnement, un système de pompage peut être activé pour augmenter le niveau du bassin. Cela permet d’amplifier et d’anticiper la production en fonction des besoins en électricité du réseau.
Lorsque le niveau de la mer et celui du bassin sont très proches, le remplissage de ce dernier est accéléré par le pompage. Ce supplément permet d’augmenter le volume d’eau du bassin et ainsi d’augmenter le temps d’exploitation de l’usine et le rendement de l’usine.

Avantages :

Production prévisible (en fonction des marées)

Risque d’accident technologique ( rupture du barrage ) quasiment nul

L’ouvrage peut faire office de pont

Inconvénients :

Fonctionnement intermittent

bouleversements de l’écosystème local

Réalisations industrielles, projets et prototypes

L’usine marémotrice de la Rance (France)

Les 24 turbines de l’usine marémotrice de la Rance produisent
environ 500 GWh/an - crédit : Médiathèque Edf

Les premiers travaux commencèrent en 1961. Il a tout d’abord fallu construire deux barrages pour assècher la zone où est implantée l’usine. La construction de la centrale électrique put débuter le 20 juillet 1963, lorsque la Rance fut entièrement coupée par ces deux barrages.
Quatre ans, en juillet 1967, la route et le raccordement au réseau EDF fûrent inaugurés.

Le barrage s’étend sur 750 mètres dont 332,5 occupés par l’usine qui produit de l’électricité grâce à 24 turbines (groupes bulbes).

L’usine marémotrice est la principale source d’électricité de la Bretagne, elle contribue ainsi à réduire le déficit énergétique de cette région. Le facteur de disponibilité de l’installation est d’environ 25% (production de 500 GWh/an pour une puissance installée de 240 MW), taux qui est lié à la périodicité et à l’amplitude des marées.

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