Éolien maritime : quel potentiel pour la France ?

Par François Henimann, ancien cadre dirigeant EDF GDF

En France, le rapport récent de RTE sur « les futurs énergétiques 2050 » analyse des scénarios de mix électrique impliquant tout un développement significatif de l’éolien en mer, dans une fourchette comprise entre 22 et 70 GW à l’horizon 2050.

La Commission européenne prévoit de porter à 300 GW la capacité installée d’éolien en mer dans les eaux de l’Union européenne d’ici 2050.

Cet article donne un éclairage sur l’état des lieux du développement en France et en Europe de l’éolien maritime et sur son potentiel le long du littoral français.

La lutte contre le réchauffement climatique implique une transformation en profondeur de l’économie au niveau mondial pour atteindre la neutralité carbone. Un volet primordial consiste à développer de manière importante la production d’électricité non émettrice de gaz à effet de serre, pour éradiquer la production d’électricité à base de charbon, et contribuer à remplacer le pétrole et le gaz pour les usages thermiques (transports, bâtiment, industrie).

Pour la France, la perspective tracée dans le rapport de RTE implique une occupation conséquente du domaine maritime, avec des externalités négatives encore mal connues sur les activités maritimes telles que la pêche, et sur la sauvegarde des espèces animales vivant dans cet environnement.

Sur le plan économique, au-delà du coût de production de l’électricité, qui reste intermittente, même si le facteur de charge est meilleur que pour l’éolien terrestre (37 % contre 24 %), le raccordement des parcs éoliens en mer devient un poste d’investissements prédominant sur le réseau de transport d’électricité, pour des montants compris entre 30 et 50 milliards d’euros, avec le recours à des solutions en courant continu pour les projets de raccordements de parcs de grande puissance éloignés des côtes (éolien flottant).

État des lieux du développement en France

Une consultation a été menée il y a une dizaine d’années avec l’ensemble des parties prenantes, pour élaborer des documents stratégiques identifiant les zones d’implantation des projets de parc d’éolien maritime, qui ont abouti à une série d’appels d’offre et de développements en cours ou prévus.

Au total, 3,5 GW de projets en réalisation ou en développement (appels d’offres attribués), et 2,5 à 3 GW de projets en préparation, soit 6 à 6,5 GW prévus à l’horizon 2030.

Tous ces projets sont implantés le long du littoral Atlantique et de la Manche, en raison de l’étroitesse du plateau continental en Méditerranée. Chacun des 7 parcs attribués a une emprise de 50 à 83 km2, par comparaison la surface de Belle-Ile est de 85 km2, exemple le parc de St Nazaire :

A partir de 2024, il est prévu de lancer des appels d’offre supplémentaires par extension des parcs attribués préalablement, avec raccordement mutualisé (la renégociation des premiers appels d’offre a reporté sur RTE la responsabilité et le coût du raccordement, qui représente environ 22 €/MWh pour les parcs en développement).

Pour l’éolien flottant, 4 fermes pilotes issues d’un appel à projet sont en travaux ou développement, 1 parc de 250 MW (extensible à 750 MW) en Bretagne Sud est en cours d’appel d’offre, et 2 parcs de 250 MW (extensibles chacun à 750 MW) en attente de décision ministérielle après le débat public qui s’est clôturé en octobre 2021 :

Au total, 113 MW de fermes pilotes en cours de réalisation, 750 MW de projets en cours d’appel d’offre ou attente de décision ministérielle, extensibles au maximum à 2,25 GW à l’horizon 2030.

 

 Parc éolien flottant en Bretagne Sud :

Parcs éolien flottant en Méditerranée :

Carte de l’ensemble des projets, éolien posé et flottant :

Le potentiel de l’éolien en mer du littoral français

La PPE reprend une évaluation de l’ADEME du potentiel accessible, tenant compte des limites liées à la conciliation avec les autres usages de la mer : 16 GW pour l’éolien posé et 33 GW pour l’éolien flottant, soit environ 50 GW au total, inférieur à l’objectif des scénarios hauts de RTE.

Par rapport au Royaume Uni, qui dispose du potentiel d’éolien posé le plus important en Europe, notamment en Mer d’Irlande et en Mer du Nord avec des faibles profondeurs et des vents réguliers (avec un objectif de 40 GW installés dès 2030, pour 11 GW existants), le plateau continental le long des côtes françaises est beaucoup plus étroit, avec des profondeurs qui augmentent rapidement avec l’éloignement des côtes (pas de potentiel en Méditerranée).

RTE souligne ainsi qu’un développement important de l’éolien en mer en France ne pourra se faire qu’avec de l’éolien flottant, dont la maturité technologique est bien moins avancée que pour l’éolien posé, qui est la technologie prédominante utilisée dans les projets en développement en Europe.

Voici ci-dessous les dimensions d’une éolienne flottante de 10 MW (parc expérimental de Leucate, projet ENGIE-EDP), qui est ancrée avec 3 lignes de 600 m de long et une ancre de 15 T, ce qui mobilise une surface importante :

DF-EN utilise pour le parc expérimental dans le golfe de Fos une technique à ancrage à ligne tendues qui ne repose pas sur le sol, et donc plus compacte.

RTE souligne que la technologie « flottante » génère des coûts plus élevés que la technologie « posé » (arrivée à maturité), avec une plus grande incertitude sur l’évolution à moyen terme : le prix objectif des premiers parcs flottants est de 110-120 €/MWh, avec un investissement de 8 M€/MW (parc expérimental EDF-EN), à comparer à 60 €/MWh et un investissement de 2,5 M€/MW pour l’éolien posé.

RTE indique aussi qu’en l’absence de développement commercial, les perspectives de diminution de coût restent incertaines, plusieurs participants à la concertation organisée par RTE recommandant une approche particulièrement prudente à cet égard.

Le prix du raccordement est également plus élevé pour l’éolien flottant, et RTE prévoit à terme d’utiliser des câbles à courant continu, avec des stations de conversion.

Au total, tant que les premiers parcs à taille industrielle n’auront pas été développés et mis en service (horizon actuel 2029 pour 3 parcs de 250 MW), on peut retenir un prix objectif de l’ordre de 150 €/MWh pour l’éolien flottant (raccordement compris), en gros le double du prix des autres ENR et du nouveau nucléaire.

Développement de l’éolien maritime en Europe

Source rapport RTE « Futurs Énergétiques 2050 »

Le Royaume-Uni est le leader mondial de l’éolien en mer, développé à partir de 2008 en prévision de l’extinction progressive des champs de pétrole en mer du Nord.

Dans une première phase, des prix garantis très élevés (189 €/MWh en 2014) ont favorisé le développement de la filière, qui atteint maintenant sa maturité, les appels d’offre les plus récents étant attribués à 45 €/MWh.

Objectifs en 2030 :

Royaume-Uni : 40 GW (un appel d’offres de 25 GW pour 17 projets, dont 10 projets en éolien flottant, vient d’être attribué au nord de l’Ecosse, dont TotalEnergies pour 2 GW et ENGIE-EDP pour 1 GW).

Allemagne : 20 GW

Conclusion pour la France

L’éolien maritime posé se développe avec beaucoup de difficultés, en raison de fortes oppositions liées en particulier aux impacts sur l’activité de pêche côtière, ainsi qu’aux incertitudes sur les effets négatifs potentiels sur la biodiversité (faune marine, oiseaux migrateurs). L’étroitesse du plateau continental en limite de toute façon le potentiel à 16 GW, qui serait réalisé par extension des projets déjà engagés le long de la façade Atlantique et en Manche, à hauteur de 6 GW.

Pour réaliser le potentiel de 16 GW, une surface d’emprise maritime conséquente le long des côtes Nord et Ouest de la France sera nécessaire, même en intégrant que la puissance unitaire des éoliennes atteint désormais 13 MW, comme pour le projet au large de Dunkerque : au total 1.500 km2, soit 18 fois la surface de Belle-Ile en Mer.

Une évaluation environnementale approfondie parait nécessaire avant d’engager ces extensions, voire d’attribuer les appels d’offre des projets au large de la Normandie et de l’ile d’Oléron, où se situe par ailleurs une zone protégée Natura 2000.

La France est en pointe sur le développement de l’éolien flottant, dont la technologie est encore expérimentale, et le coût 2 fois plus élevé que l’éolien posé dans les nouveaux appels d’offre, donc fortement subventionné, sans compter un coût de raccordement plus élevé à la charge de RTE, qui est répercuté dans les factures des consommateurs via le tarif d’utilisation des réseaux (TURPE).

Il parait prudent de faire une évaluation sur la base d’un retour d’expérience des fermes pilote en cours de réalisation, avant de lancer définitivement les 3 projets de 250 MW en cours d’instruction.

 

commentaires

COMMENTAIRES

  • Au RU: « Dans une première phase, des prix garantis très élevés (189 €/MWh en 2014) ont favorisé le développement de la filière, qui atteint maintenant sa maturité, les appels d’offre les plus récents étant attribués à 45 €/MWh. »
    Le RU a entrepris. Il a payé cher au début pour lancer la filière.
    Mais si les prix se maintiennent au niveau actuel, il aura réussi.
    Et les jours sans vent… Eh bien, il y a le solaire, les interconnexions, le stockage à CT par batteries. Il y a du potentiel pour le pompage-turbinage, mais celui-ci est peu développé, et le back-up au biogaz ou gaz de synthèse.
    Le nucléaire a également une part, secondaire, mais conséquente, avec une volonté de le porter à 20% du mix électrique.

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    • M’enfin , Marc, vous y croyez LOL
      « Et les jours sans vent… Eh bien, il y a le solaire, les interconnexions, le stockage à CT par batteries. Il y a du potentiel pour le pompage-turbinage, mais celui-ci est peu développé, et le back-up au biogaz ou gaz de synthèse. »
      Les jours sans vent, il y a de bonnes chances que ce soit à peu près pareil chez nos voisins. Vous allez être déçu par les interconnections, qui ne sont qu’une facilité d’exploitation !!! LOL
      Stockage par batteries LOL Pour les quantités énormes d’électricité dont on parle, de l’ordre de la consommation du réseau sur 15 jours au moins, vous savez bien qu’aucune solution n’existe aujourd’hui, écologique bien sûr.
      Pompage-turbinage, génial pour d’un jour sur le lendemain, pas pour les 15 jours nécessaires, et si nous regardons en France, vous ne pourrez jamais créer des lacs qui se vident et se remplissent tous les jours sans déclencher la révolution chez les voisins.
      Bio gaz, je veux bien, mais si vous en tirez l’équivalent d’un réacteur nucléaire, c’est le bout du monde. Et pour des histoires de coût, c’est du continu, pas du variable.
      Gaz de synthèse. Là, c’est le bouquet. Fait avec de l’hydrogène créé avec le courant des éoliennes ? avec un rendement de l’ordre de 30%, vous allez encore multiplier les éoliennes par 3, avec un rendement décroissants, car les meilleurs sites sont pris en premier.

      Je suis content que vous ayez, pour une fois, fait la liste des moyens permettant d’éviter de mettre, à côté de chaque parc d’éoliennes, une centrale à gaz comme celle qui se construit aujourd’hui à Landivisiau, back-up des éoliennes de Bretagne Nord.
      Génial. Un grand vide.
      Merci.
      Et merci à notre président qui a enfin viré sa cuti, compris que la seule solution sans CO2 est nucléaire, et de préférence de quatrième génération, surgénérateur.

      Répondre
  • Pas facile d’échapper au débat pour ou contre le nucléaire qui conduit immédiatement à une pression délirante autour de l’éolien off shore qui n’est absolument pas « éprouvé » au plan technique. Pour suivre de loin le « Débat Public » sur Oléron, vous avez un nombre d’impensés considérables du MO : Périmètre d’étude, caractéristiques du parc, dimensions, raccordement, distance – éloignement, modèle économique, coût réel et indicateurs de gestion (+ démontage), impacts sur les sociétés locales mais surtout biodiversité. La particularité du système d’enchaînement des études en France fait que le vrai travail se fera après la décision de l’Etat… Sur chacun de ces points des solutions existent, on peut s’éloigner à l’instar de ce qui se fait ailleurs, faire moins gigantesque, choisir la technologie flottante… Faire un vrai travail sur les questions de biodiversité alors que l’on est dans un périmètre natura 2000 et un parc naturel marin… Mais à ce stade le MO semble très ancré sur ces certitudes et construit pas à pas la défiance du public.
    A suivre

    Répondre
  •  » Juin 2014. C’est la date à laquelle EMDT a remporté l’appel d’offres pour la construction du parc. Le maître d’ouvrage annonçait alors une construction fin 2018, pour une exploitation mi-2021. » Voila ce qui était prévu pour l’opération DIEPPE/LE TREPORT.. je vais prendre 67 ans et je suis sure que je ne verrai jamais le projet abouti tant les maires de ces communes sont pronucléaires.

    Répondre
    • Oui, les communes sont pro nucléaires, et elles ont bien raison. Pas folles.
      Une centrale nucléaire vous remplace 5.000 éoliennes, plus leurs centrales à gaz associées.

      Répondre
    • Un jour, Cochelin, ça sera du gaz de synthèse !
      Si je considère le couple 70% éolien + solaire à 45 euros le MWh et 30% de gaz de synthèse à 200 euros le MWh (en prix cible raisonnable pour 2030), ça fait un prix moyen de production de 91 euros.

      Répondre
      • Hé, Marc, vous plaisantez, vous le faites avec quoi, votre gaz de synthèse ?
        Avec de l’électricité d’éoliennes, et un rendement de 30% LOL
        Soyez sérieux, tant qu’on ne sait pas stocker de l’électricité avec un rendement de plus de 90%, en gigantesque quantité, avec une fabrication des batteries écologique, une durée de vie supérieurs à 20 ans recyclables facilement et à faible coût et pollution, on en reparlera.
        Dans 50 ans, si ça se produit un jour.
        D’ici là, une seule solution écologique pour le climat : des centrales nucléaires, le plus vite possible surgénératrices, et il nous en faut une cinquantaine pour commencer.

        Répondre
      • Marc, je suis tout de même surpris,
         » couple 70% éolien + solaire et 30% de gaz de synthèse »
        Pour commencer, regardons le solaire, 15% de sa puissance nominale en hiver, et zéro la longue nuit de 16 heures.
        Comment couvrez-vous 70% des besoins avec des taux de charge de l’ordre de 25% en terre et 40% max en mer ?
        Et vous comblez avec 30% de gaz de synthèse, avec, je suppose,du gaz produit avec de l’électricité d’éoliennes et un rendement de 30%
        J’aimerais bien un petit dessin. LOL

        En clair, vous commencer à raconter n’importe quoi comme Rochain.
        Vous connaissez déjà ça : https://1drv.ms/b/s!Aoz2RZetULwc5UqA7R84bXWwEn87?e=XiDhQh

        Répondre
  • Il n’y a que vous qui êtes surpris par ces calculs d’ordre de grandeur sur ce forum…
    fc d’une éolienne offshore récente au RU: 45%
    taux de couverture potentiel des besoins d’une éolienne offshore: 45%
    taux de couverture potentiel du parc du RU moyennant 5% d’écrêtements: 60%.
    (exemple pour le parc français, qui plus est mal réparti: sur les 19 GW de capacité, la puissance ne dépasse jamais 14 GW et rarement les 12 GW, ce qui témoigne malgré la mauvaise répartition du parc, d’un certain foisonnement, sinon, on serait toujours soit à 19 GW soit à 0 GW)
    En considérant l’apport potentiel du solaire durant les périodes peu ventées (généralement en été), on est largement à 70%.
    et je n’ai même pas compté l’usage des interconnexions, qui influent peu sur la capacité du backup mais largement sur sa moindre sollicitation.
    Avec les interconnexions et un peu de STEP et de flexibilité de certains usages, le RU doit être clairement à 80% de taux de couverture des besoins par le couple éolien offshore + PV.

    Répondre
  • Une autre approche par les graphiques: considérez les 3 derniers mois au RU
    https://electricinsights.co.uk/#/dashboard?period=3-months&start=2021-11-14&category=weather-dependent&&_k=fcfn1x
    Onshore et offshore sont à part égales et mélangées. Un graphique de l’offshore seul serait plus régulier.
    Ecrêtez à partir de 12 GW (pour avoir une base équivalente à ce que serait l’offshore), vous pouvez visualiser un taux de couverture des besoins qui est supérieur à 70%.
    Maintenant, merci de rester courtois.

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