hydrolienne Seagen

Une hydrolienne permet de produire autant de puissance qu’une éolienne avec un diamètre 4 fois plus petit
© Marine Current Turbines

Les hydroliennes exploitent l’énergie des courants de marées (ou des fleuves). Une source d’énergie particulièrement intéressante car elle est régulière et inépuisable .

La production d’électricité est prévisible, puisque les marées peuvent être calculées à l’avance.

Principe de fonctionnement d'une hydrolienne

A l'image de l’éolien qui utilise l’énergie cinétique de l’air, l’hydrolien utilise l’énergie cinétique de l’eau.

La turbine de l’hydrolienne permet la transformation de l’énergie hydraulique en énergie mécanique, qui est alors transformée en énergie électrique par un alternateur.

La rotation des pales d'une hydrolienne est limitée (10 à 20 tours par minute pour les grandes hydroliennes marines)


Le fort potentiel de l'hydrolien en France et en Europe

Les courants marins constituent une ressource énergétique intéressante, la densité de l’eau étant ~ 800 fois supérieure à celle de l’air.

D'après EDF, qui s'intéresse de près à cette énergie, le potentiel européen exploitable serait d'environ 12,5 GW (dont 2,5 GW sur les côtes Françaises), soit l'équivalent de 12 réacteurs nucléaires de 900 MW.

Avantages :
Production prévisible (en fonction des marées)
Espace nécessaire réduit
Création de zones de turbulence empêchant les dépôts de sédiment et l’envasement sur le dispositif
L'exploitation ne génère aucun déchet, ni aucune pollution.
Inconvénients :
Installation sous-marine, difficiles d’accès
Création de zones de turbulence pouvant perturber le développement de la flore *

* Les implantations d’hydroliennes se font dans des sites à forts courants marins, les conditions y sont peu favorables au développement de la faune et de la flore.

Installations, projets et prototypes d'hydroliennes

Hydrolienne Open Hydro à "centre ouvert"

Hydrolienne développée par Open Hydro (Groupe de construction navale DCNS) pour le premier parc hydrolien EDF de Paimpol-Bréhat (quatres turbines représentants une puissance totale installée allant de 2 à 3MW)

Simple et robuste, l’hydrolienne à centre ouvert dispose d'un rotor à vitesse réduite et fonctionne sans lubrifiant.
Son centre ouvert minimise son impact sur la vie marine.

Fabrication d'une hydrolienne sur un chantier naval STX

Fabrication en 2011 de l'hydrolienne dans les Chantiers navals DCNS à Brest.

 Hydrolienne - énergie marine renouvelable

Mise sur barge STX d'une turbine de 16 mètres de diamètre pour 850 tonnes. © DCNS

Mise à l'eau de l'hydrolienne de Paimpol-Bréhat

Immersion de l'hydrolienne à 35 mètres de profondeur dans le parc hydrolien de Paimpol-Bréhat ©EDF

 

6 ans plus tôt... Le projet d’hydrolienne de la société Hydrohélix Énergies (France)

Hydrolienne Hydrohelix

Le projet de la société Hydrohelix - © Meretmarine

Créée en 2000 à Quimper, Hydrohélix projette de construire des hélices activées par la marée d’une puissance de 1,2 mégawatt chacune, l’équivalent d’une grosse éolienne.

3 000 mégawatts pourraient être produits par des hydroliennes sur le littoral français ; l’équivalent d’une centrale nucléaire comme Flamanville. Cyrille Arbonnel, chargé du projet hydroliennes chez EDF
(Ouest France, 7 janvier 2005)

 

 

 

 

Les côtes françaises sont parcourues par des marées puissantes et régulières. Le Service hydrographique et océanographique de la marine (Shom) est capable d’en prédire les fluctuations cent ans à l’avance.
Les marées sont le fruit de l’attraction de la Lune, dont les mouvements sont connus avec une précision sans défaut. Rien à voir avec le vent, dont les changements de direction et de force ne peuvent être anticipés que de quatre à cinq jours au mieux, avec une précision très approximative. Contrairement aux éoliennes, l’énergie que les hydroliennes sont capables de produire peut donc être parfaitement planifiée.

Le Semi-Submersible Turbine (SST) de la société TidalStream (Royaume-uni)

Prototype Semi-Submersible Turbine (SST)

Hydrolienne de la société Tidal Stream - crédit : Marine Current Turbine

Dans des conditions aussi extrêmes, il est difficile, voir impossible, d’installer et d’entretenir des convertisseurs d’énergie à l’aide de plongeurs ou de sous marins. Ainsi TidalStream a mis au point un appareil, le Semi-Submersible Turbine (SST), qui consiste en des turbines montées sur une bouée colonne (bouée tubulaire semi submersible placée verticalement dans la mer), amarrée par ancrage au fond de la mer grâce à un bras pivotant (voir figure). Ce bras pivotant sert lors de l’installation et de la maintenance des turbines. La maintenance s’effectue donc en surface, supprimant la nécessité de travaux sous-marins coûteux et dangereux.

Le prototype mis au point pour un SST opérant à Pentland Firth est un appareil composé de 4 turbines de 20 m de diamètre pour une puissance maximale totale de 4 MW. La comparaison de ce système avec une éolienne offshore est la suivante : l’éolienne doit posséder un diamètre de 100 m avec une vitesse du vent de 10 m/s pour avoir une puissance équivalente. De plus la base de l’éolienne, située à 25 m en dessous du niveau de la mer, est plus grande de 25% que celle du SST. TidalStream estime donc que son système sera compétitif avec les éoliennes offshore et onshore. Le coût de l’électricité produite par le SST pourrait atteindre 0,03 livres/kWh (environ 0,044 euros/kWh). Le système a été validé par des essais qui ont eu lieu dans la Tamise. Le Dr John Armstrong, responsable du design du SST, pense que le système sera opérationnel en 2010.

 

L'hydrolienne "sur Mât" de Marine Current Turbines

Hydrolienne Ce système nécessite l'installation d'un mât ancré dans les fonds marins (profondeur d'immersion limitée).
Les turbines de l'hydrolienne, coulissants le long du mât, peuvent ainsi être hissées hors de l'eau pour faciliter la maintenance.

 

 hydrolienne double sur mât : Tidal power

 

Première turbine marémotrice du monde : l’hydrolienne de la baie de Fundy (Canada)

La première hydrolienne du monde est en activité dans la baie de Fundy, au Canada. Elle produit assez d’électricité pour 100 à 150 foyers, grâce aux courants marins engendrés par les marées.

 

 

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