Tripler la puissance installée des énergies renouvelables d’ici 2030 semble irréaliste, mais c’est pourtant ce que propose un scénario récent de transition climatique. Celui-ci préconise une part dominante de ces sources renouvelables (du solaire et de l’éolien en particulier) face au nucléaire dans le mix énergétique de 2050, afin d’atteindre rapidement la neutralité carbone.

Limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C est l’un des objectifs climatiques fondamentaux adoptés par 195 pays dans le cadre de l’Accord de Paris. Le scénario « Net Zéro » de BloombergNEF (BNEF) reconnaît que relever ce défi sera difficile, mais pas impossible si des actions significatives sont prises immédiatement. Selon les experts de BNEF, les gouvernements doivent se concentrer principalement sur la décarbonation du secteur électrique dans les six prochaines années.

Bien que des progrès considérables aient été réalisés dans la transition énergétique, il est essentiel d’intensifier ces efforts pour assurer une décarbonation efficace. Le rapport préconise une augmentation massive des nouvelles installations solaires et éoliennes, visant à tripler la puissance installée d’ici 2030. Un triplement supplémentaire sera nécessaire d’ici 2050 pour atteindre la neutralité carbone. Ce scénario implique des investissements colossaux estimés à 215 000 milliards de dollars, ainsi que l’utilisation de près de trois millions de kilomètres carrés de terres pour les infrastructures énergétiques, soit 15 fois plus que la superficie exploitée en 2023.

Une transformation urgente du secteur électrique

Selon le scénario Nez Zéro, les actions menées entre 2024 et 2030 seront cruciales pour établir une trajectoire permettant d’atteindre les objectifs climatiques mondiaux à long terme. La décarbonation d’autres secteurs difficiles à verdir, comme l’aviation et la sidérurgie, devrait ainsi attendre après 2030. Pour ces industries, les technologies à faibles émissions ne sont pas encore développées à une échelle suffisante.

Durant cette période 2024 – 2030, les efforts devraient se concentrer sur la transformation rapide du secteur de l’électricité, avec une priorité donnée aux énergies renouvelables comme le solaire et l’éolien. D’ici 2030, l’ensemble des installations devrait atteindre une puissance de 11 térawatts (TW), soit le triple de la puissance actuellement installée. Les efforts pourraient réduire de 93 % les émissions de carbone du secteur électrique d’ici 2035. Pour compenser les variations de production inhérentes au solaire et à l’éolien, une augmentation des capacités de stockage est également prévue dans le scénario, avec une projection de 4 TW de puissance de batterie d’ici 2050, soit 50 fois plus que la puissance actuelle.

Concernant l’évolution actuelle des énergies solaire et éolienne, les deux technologies semblent suivre une trajectoire en phase avec le modèle de BNEF. Ces énergies ont, en effet, connu une croissance exponentielle au cours de ces dernières années. La capacité solaire a été multipliée par neuf et celle de l’éolienne par trois durant la dernière décennie. L’ONG International Solar Energy Society (ISES) estime même que le solaire pourrait, à lui seul, décarboner l’économie mondiale d’ici 2042 si la tendance actuelle se maintient.

Un scénario délaissant le nucléaire ?

Le scénario Net Zéro met en évidence un fort accent sur les énergies renouvelables et attribue une part modeste au nucléaire. Pour 2050, l’objectif de puissance installée pour le nucléaire est de seulement 1 TW, contre 31 TW pour le solaire et l’éolien. Cela représente moins de trois fois la puissance nucléaire installée en 2021, qui s’élevait à 395 GW à l’échelle mondiale.

Il faut savoir qu’actuellement, les nouvelles installations photovoltaïques et éoliennes fleurissent à un rythme effréné, contrairement aux nouvelles centrales nucléaires, dont la puissance installée stagne. La faute à un manque d’ambition et des délais de construction bien plus longs que les énergies renouvelables. Des experts prévoient d’ailleurs que d’ici 2026, la production d’énergie solaire surpassera celle du nucléaire. Ils soulignent également que dans des pays comme la Suède et le Danemark, l’énergie produite par le solaire et l’éolien est déjà quatre fois supérieure à celle générée par le nucléaire et l’hydroélectricité combinés.

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Treize éoliennes géantes et une électricité vendue 86,45 euros le mégawattheure : c’est le très faible tarif de rachat qu’a promis le vainqueur du premier appel d’offre éolien flottant commercial au large des côtes bretonnes. Pennavel, société du consortium composé d’Elicio et BayWa r.e. développera un parc d’une puissance minimale de 250 mégawatts (MW).

Les éoliennes du futur parc de Bretagne sud, premier parc éolien flottant commercial de France, s’élèveront à 29 km de l’île de Groix et 19 km de Belle-île. Le chantier démarrera en 2029 pour une mise en service prévue en 2032. Il y a quelques semaines, l’État a annoncé le nom de l’entreprise lauréate de l’appel d’offres, qui aura donc la charge de concevoir et d’exploiter le parc : il s’agit d’un consortium composé d’Elicio et de BayWa r.e.

Un appel d’offres particulièrement surprenant. Outre l’étonnant désistement du véritable lauréat, le tarif d’achat promis par Elicio et BayWa r.e. est nettement plus bas que ses concurrents : 86,45 euros le mégawattheure (€/MWh). Lors du débat public organisé par la Commission nationale du débat public (CNDP) en 2020, la maîtrise d’ouvrage avançait plutôt le chiffre cible de 120 €/MWh. Elle justifiait ce tarif compte tenu du « caractère innovant du projet, basé sur des technologies encore en phase de démonstration et qui ne bénéficie que de peu de retours d’expérience dans le monde et en Europe. » La valeur moyenne des offres se situait autour de 101,74 €/MWh, légèrement en deçà des coûts moyens de production estimés par le ministère de la Transition écologique, entre 120 et 150 €/MWh. À titre de comparaison, les trois fermes pilotes flottantes (entre 25 et 30 MW chacune) en Méditerranée ont obtenu un tarif de rachat de 240 €/MWh.

Une course effrénée à la baisse de prix de l’éolien

Il existe donc une course à la baisse des tarifs de rachat, afin de justifier une certaine maturité de la technologie éolienne flottant. Les tarifs de rachat sont composés du prix auquel le producteur vend son électricité sur le marché et du complément de rémunération (argent versé par l’État pour combler la différence). En l’occurrence, si le consortium avait remporté l’appel d’offre à 120 €/MWh, il explique qu’il aurait touché 80 millions d’euros par an, soit 1,6 milliard sur 20 ans. Avoir des vainqueurs d’appel d’offres au plus bas prix de rachat est une bonne nouvelle pour l’État. Car le soutien financier aux renouvelables diminuera, mais lorsqu’il est trop bas, cela peut compromettre la viabilité du projet.

Si l’appel d’offre a pris des mois de retard, c’est bien parce que le premier lauréat s’est désisté après avoir proposé un prix trop risqué. Le second, actuel lauréat de l’appel d’offre, n’est pas en reste : la CRE a lancé une procédure relative aux offres comportant un tarif sous-évalué. L’objectif de cette procédure est de déterminer si le constructeur exploitant propose un prix en accord avec ses vrais coûts de construction et d’exploitation. À son terme, la Commission de régulation de l’énergie a justifié « ne pas avoir éliminé l’offre » en considérant que les risques pesant sur le projet, à savoir une dégradation du taux de retour sur investissement pour les actionnaires, ne seraient pas de « nature à remettre en cause la décision d’investissement. »

Les éoliennes flottantes, plus chères que les autres

Les parcs éoliens en mer flottants sont plus éloignés des côtes, donc généralement moins visibles, que leurs homologues ancrés au fond de la mer. Les régimes de vent y sont plus favorables alors leur construction est intéressante pour produire plus d’électricité avec des éoliennes plus grandes. Mais faire flotter une éolienne reste un défi, car les facteurs de déstabilisation sont nombreux. Il s’agit de gérer le mouvement de la mer et des pales, la hauteur (chacune mesurera entre 250 et 300 mètres) et le poids de la turbine. Le raccordement est aussi un enjeu central. Il est la source d’une élévation des coûts, à la charge des contribuables puisque Réseau de transport d’électricité (RTE) les supporte (et ne sont pas compris dans le tarif d’achat). Un représentant de la Commission de régulation de l’énergie (CRE) avançait un coût de raccordement de 15 €/MWh pour ce parc.

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Véritable laboratoire à ciel ouvert, la Californie ne cesse d’accroître la part des énergies renouvelables dans son mix électrique. Cela lui permet d’atteindre, par moments, une production renouvelable équivalente à ses besoins. Néanmoins, tout n’est pas rose et l’État doré doit encore trouver des solutions pour stabiliser sa production. 

En début d’année, un professeur de l’université de Stanford a décidé d’observer au quotidien le rôle des énergies renouvelables dans le mix électrique de la Californie, et les résultats sont impressionnants. Non, le mix électrique de l’État n’a pas été entièrement décarboné pendant plusieurs semaines. Néanmoins, sur une période de 75 jours entre mars et mai, les énergies renouvelables ont produit l’entièreté des besoins en électricité de l’État durant plus de 5 heures par jour. Le maximum a été atteint le 20 mai dernier avec une production complètement renouvelable pendant 7,58 heures, et un maximum de 135,4 % de la demande.

Il est intéressant de constater que cette situation a permis une recharge massive et quotidienne de l’ensemble des systèmes de stockage californiens, permettant de continuer de bénéficier d’une énergie décarbonée en fin de journée. À noter également que le réseau électrique de Californie s’appuie sur une production significative à partir de centrales nucléaires et centrales à gaz fossile.

More wins!

For 45 days straight and 69 of 75, California #WindWaterSolar supply has exceeded demand part of each day. On May 20, it was for 7.58 h, peaking at 135.4% of demand

On average over 75 days, WWS>demand for 5.3 h/day

Excess demand goes mostly to batteries & exports pic.twitter.com/WueWQvKCtc

— Mark Z. Jacobson (@mzjacobson) May 21, 2024

La Californie ne compte pas s’arrêter là

Pionnière, la Californie a pris le virage des énergies renouvelables dès 2002 avec le California Renewables Portfolio Standard. L’agenda de ce programme imposait aux fournisseurs d’électricité d’atteindre les 33 % de renouvelables en 2020. Depuis, d’autres programmes de soutien aux énergies renouvelables ont suivi comme la California Solar Initiative. Plus récemment, en 2018, alors qu’elle comptait déjà 44 % d’énergies renouvelables dans son mix électrique, la Californie s’est fixé l’objectif d’atteindre le 100 % renouvelable dès 2045.

Pour l’atteindre, la Californie se lance désormais dans l’éolien offshore. Jusqu’ici, l’État ne comptait aucun site éolien en mer, la faute à un océan Pacifique trop profond. Mais avec le développement de l’éolien flottant, la Californie s’est fixée un objectif ambitieux : atteindre les 5 GW d’éolien en mer dès 2030. Un parc de 2 GW a déjà été attribué en décembre 2022 à Ocean Winds, coentreprise d’Engie et EDP Renewables. Côté infrastructures de transport d’électricité, la Californie a du pain sur la planche. La quantité d’électricité produite à partir des installations photovoltaïques est telle que les infrastructures de transport et de stockage ne sont pas toujours suffisantes. Ainsi, le nombre de délestages est en hausse constante depuis 2019. En 2022, ce sont près de 2,4 millions de MWh d’électricité qui ont été délestés, dont 95 % issus du photovoltaïque.

Des incertitudes sur l’hydroélectricité

Historiquement, l’hydroélectricité a toujours joué un rôle important dans la production d’électricité dans l’Ouest américain, et en particulier en Californie. Cette année, le niveau global des retenues des barrages hydroélectriques est très élevé, permettant à l’hydroélectricité de jouer un rôle majeur dans le mix électrique de l’État. Néanmoins, ce n’est pas toujours le cas. En 2021, d’importantes sécheresses ont eu un impact significatif sur la production hydroélectrique. Le barrage d’Orroville est un exemple flagrant de cette situation. La retenue est quasiment à son niveau maximal, atteint pour la dernière fois en 2019. L’année dernière, si le niveau du réservoir est resté exceptionnellement haut tout au long de l’année, les chiffres de l’année 2021 ont été beaucoup plus inquiétants. Sur le long terme, cette situation pourrait être un frein à la décarbonation du mix électrique californien. Il serait alors nécessaire de mettre en place des solutions de compensation pour les années les plus sèches.

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Annoncé récemment, le lauréat du futur parc éolien offshore flottant de Bretagne sud n’était en réalité que le second choix de la CRE. Si le nom du véritable gagnant de l’appel d’offre n’a pas été dévoilé officiellement, des rumeurs circulent sur son identité et sur les raisons de son désistement. 

Après des mois d’attente, la Commission de Régulation de l’Énergie (CRE) dévoilait, le 15 mai dernier, le lauréat de l’appel d’offre Bretagne sud, pour la réalisation d’un parc éolien offshore flottant de 250 MW. On apprenait alors que le projet, situé à 19 km au large de Belle-Île et 30 km de Quiberon, serait porté par Pennavel, un consortium composé de BayWa. r.e. et Elicio. Ce dernier exploite déjà des parcs éoliens en Europe, comme celui de Norther, au large de la Belgique.

Dans son rapport de synthèse publié quelques jours plus tard, la CRE dévoile quelques détails concernant l’offre ayant remporté le marché. Le consortium compte installer une douzaine d’éoliennes d’une puissance supérieure à 20 MW, pour un tarif très agressif de 86,45 €/MWh. Ce tarif considéré comme sous-évalué par la CRE, est 15 % inférieur à la moyenne des autres offres. Outre ces détails techniques, les observateurs auront remarqué un détail d’une grande importance : Pennavel n’est, en réalité, que le second choix de la CRE, le premier choix s’étant désisté au dernier moment.

Les géants de l’éolien offshore se désistent les uns après les autres

C’est ce désistement de dernière minute qui explique les mois de retard de l’annonce au public du lauréat du marché. La CRE avait, en effet, annoncé avoir transmis son rapport au gouvernement dès la fin février. Depuis, le lauréat aurait hésité à accepter le marché avant de se rétracter. Si aucun nom n’a été officiellement annoncé, les rumeurs convergent toutes vers le nom d’Equinor, le géant norvégien de l’éolien offshore, également en charge du projet de stockage du carbone « Northern Lights ».

Le lauréat du marché n’est pas le seul dans cette situation. Sur les 10 candidats présélectionnés en 2021, 4 grands noms de l’éolien offshore n’ont même pas fait d’offres. On peut citer Total Énergies, pourtant partie prenant du plus grand parc éolien offshore d’Écosse, ou encore ENI qui, avec Equinor, a joué un rôle clé dans la construction du plus grand parc éolien flottant offshore du monde : le parc norvégien Hywind Tampon. Enfin, Vattenfal (12 parcs offshore en exploitation) et Iberdrola (parc offshore de Saint-Brieuc) n’ont pas fait d’offre non plus.

Un problème de taille

Derrière ces désistements, tout du moins celui d’Equinor, se cacherait un problème de taille de turbine. Au moment de la création de l’appel d’offre, la France souhaitait pouvoir octroyer une aide de l’ordre de 2 milliards d’euros au lauréat pour permettre le développement du projet. Pour que cette aide soit acceptée au niveau européen, l’appel d’offre devait comporter quelques impératifs techniques, notamment sur la puissance minimale des turbines choisies. Le scénario alors retenu évoquait une quinzaine de turbines de 16,67 MW. À l’époque, le scénario paraissait tout à fait réaliste compte tenu de l’évolution du marché éolien qui tendait vers des turbines de plus en plus puissantes.

Seulement, entre-temps, les constructeurs éoliens ont été confrontés à d’importantes difficultés. En conséquence, les principaux fabricants occidentaux ont décidé d’arrêter la course à la puissance. General Electric a choisi de baisser la puissance de ses turbines de 18 MW à 15,5 MW. De leur côté, Vestas et Siemens Gamesa ne comptent plus dépasser les 15 MW.

De ce fait, le choix des turbines compatibles avec le projet Bretagne sud se limiterait aux fabricants chinois qui, eux, continuent de développer et produire des turbines de plus en plus puissantes. D’ailleurs, si le consortium Pennavel n’a dévoilé aucune précision sur ses potentiels fournisseurs, les futures turbines situées au large de Belle-Île pourraient bien être Made in China.

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Les 62 éoliennes du parc éolien en mer de Saint-Brieuc injectent leur électricité sur le réseau électrique depuis le 28 mai. Installé à 16 km au large, Saint-Brieuc est le troisième parc éolien en mer français mis en service et le premier en Bretagne.

Iberdrola, à travers sa filiale Ailes Marines, a connecté au Réseau de transport d’électricité (RTE) ses 62 éoliennes Siemens Gamesa totalisant une puissance de 496 mégawatts (MW) installées au large de Saint-Brieuc. Ce parc doit produire 1,8 TWh chaque année, soit l’équivalent de 835 000 habitants, ou « 9 % de la consommation électrique totale de la Bretagne » selon le communiqué de presse de l’énergéticien espagnol.

C’est le troisième parc éolien offshore à être raccordé et complètement en service, après celui de Saint-Nazaire (480 MW) et de Fécamp (500 MW), inauguré le 15 mars dernier. Iberdrola a investi 2,4 milliards d’euros et mobilisé plus de 1 700 personnes. Pour construire et assembler les fondations jacket, la firme a mobilisé le consortium Navantia Windar sur le polder de Brest. Les équipements électriques des mâts des 62 éoliennes ont également été assemblés par la société Haizea Breizh sur ce même polder. Enfin, les éoliennes ont été fabriquées au port du Havre, sur le nouveau site industriel de Siemens Gamesa.

Une indemnité pour le préjudice visuel

L’exploitant versera 4,8 millions d’euros tous les ans, pendant 20 ans, aux cinq communes du littoral pour le préjudice visuel qu’elles induisent. Parmi elles, le télégramme rapporte que Plévenon (756 habitants) devrait percevoir chaque année 679 000 euros, soit la moitié du budget de la commune.

Si la construction du parc éolien de Saint-Brieuc a duré trois ans, le projet a concrètement démarré il y a douze ans, lorsque Iberdrola été désigné lauréat de l’appel d’offres. Le chantier n’a pas eu la vie facile, avec quelques déboires techniques, notamment une importante fuite d’huile en juin 2023 et une surprenante accumulation de déchets flottants d’origine extérieure. Des pêcheurs ont également manifesté leur hostilité à plusieurs reprises, en tentant de gêner les travaux.

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Une entreprise américaine a conçu une éolienne portable de 10 kW qui se déploie en une heure par une personne seulement. Un concept innovant qui pourrait trouver de nombreuses applications.

Dans la famille des énergies renouvelables, les centrales solaires se déclinent en gigantesques parcs au sol ou en toiture. Mais on les retrouve également en dispositifs à taille humaine avec les kits prêts à brancher, composés d’un ou deux panneaux reliés à une simple prise électrique en quelques minutes. Il n’y avait jusqu’ici pas vraiment d’équivalent pour l’éolien. L’installation d’une seule turbine conventionnelle nécessite en effet d’importants travaux. C’était avant la mise au point par Uprise Energy, une start-up américaine, d’une éolienne pliable et déplaçable d’une puissance respectable.

Une éolienne mobile qui peut être installée n’importe où

Avec sa petite turbine de 10 à 15 kW seulement, l’entreprise propose une éolienne mobile extrêmement pratique. Transportable grâce à un conteneur d’une longueur de 6 mètres, le dispositif peut être tracté par un véhicule classique. L’éolienne peut ainsi être installée n’importe où, à proximité immédiate des usagers tels que des services de secours en cas de catastrophe naturelle, ou toute autre opération dans un secteur hors de portée du réseau électrique. Selon la société, cette centrale électrique mobile peut répondre aux besoins d’environ 15 foyers américains en électricité et serait opérationnelle en une heure, sans équipement spécialisé et grâce à une seule personne. Le système ne nécessiterait aucune modification du site puisque le socle est composé de 4 stabilisateurs posés au sol.

Uprise Energy explique que son éolienne fonctionne sur une large plage de vitesses de vent et même en présence de vent faible, ce qui permet de maximiser la production électrique, alors que les éoliennes classiques sont conçues pour fonctionner à une vitesse constante. Sans communiquer sur le prix de son produit, l’entreprise américaine assure que l’électricité produite par l’éolienne l’est à moindre coût par rapport au prix du marché.

La production stockée dans des batteries

L’éolienne est composée de 5 pales dont chacune mesure 3,43 mètres à partir du centre. La vitesse du rotor peut atteindre jusqu’à 159 tours/minute et maintient un rapport pointe/vitesse optimal. Le conteneur est également équipé de batteries embarquées qui permettent de stocker jusqu’à 200 kWh d’électricité, soit à peu près l’équivalent de quatre batteries de citadine électrique.

Récemment, Uprise Energy a annoncé s’être associée à Aegis Energy pour tester l’éolienne mobile dans les îles Fidji, pour une période de 12 mois qui permettra de recueillir des données. Le recours à l’éolien est particulièrement intéressant dans les îles puisque la production d’électricité y est très carbonée en raison de l’utilisation massive des groupes électrogènes fonctionnant au diesel.

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La transition énergétique n’est pas qu’une affaire d’adultes et les plus jeunes doivent y être associés pour construire le monde de demain. C’est ce que cette association a compris en s’adressant aux enfants pour leur expliquer le fonctionnement d’une éolienne en mer. Et pour mieux le comprendre, les enfants vont pouvoir construire leur propre éolienne en mer miniature.

L’installation de parcs éoliens en mer suscite souvent l’opposition à la fois des riverains qui ne souhaitent pas voir changer la ligne d’horizon et de certains professionnels de la pêche qui craignent pour leur activité. Une jeune association pourrait faire évoluer les mentalités en s’adressant aux plus jeunes, notamment pour créer des vocations professionnelles. Association belge créée en 2021 par deux frères, Offshore Wind 4 Kids a pour objectif « d’inspirer les filles et les garçons sur l’ingénierie, la technologie et les énergies renouvelables, stimuler l’innovation dans l’éolien offshore et faire connaître l’éolien offshore au grand public ».

Des ateliers gratuits pour promouvoir l’ingénierie éolienne en mer aux plus jeunes

Pour cela, l’association organise des ateliers permettant aux enfants de construire leur propre éolienne en mer miniature et d’en comprendre ainsi le fonctionnement. Concrètement, chaque atelier se déroule sur une après-midi et permet d’accueillir 14 familles. D’abord, l’intervenant fait une courte introduction au sujet de l’éolien offshore. Ensuite, la construction proprement dite de la turbine et de son support prend une trentaine de minutes. Enfin, cinq minutes sont accordées pour évoquer le déclassement du matériel. Les ateliers se déroulent au bord de l’eau, afin que les enfants puissent directement mettre leur éolienne en place pour observer leur fonctionnement. Plusieurs technologies sont éprouvées : flottant et posé.

La participation est possible à partir de l’âge de trois ans et l’inscription est gratuite pour tous. Et c’est une bonne façon de rendre accessible au grand public le secteur de l’éolien en mer. L’association a également étendu son activité en mettant en place des ateliers destinés aux étudiants et aux professionnels.

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Présente dans 20 pays, de la côte est des États-Unis au Japon en passant par l’Afrique et l’Europe, Offshore Wind 4 Kids fonctionne grâce à des dons et ambitionne de s’adresser à 10 000 enfants en 2024. Et pour ceux qui sont intéressés par le concept, une boutique en ligne est également accessible pour acheter un kit avec une éolienne en mer à monter soi-même. Les pales de l’éolienne sont réglables et permettent d’ajuster leur angle afin d’optimiser ses performances. Une voiture électrique miniature est aussi fournie pour convertir l’électricité générée par l’éolienne. Le tout est vendu à partir de 45 euros et le manuel est en anglais.

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De violentes tornades ont traversé l’Iowa (États-Unis) en ce début de semaine. Elles ont détruit une dizaine d’éoliennes sur plusieurs parcs de l’État.

Ce mardi 21 mai 2024, de violentes tornades ont traversé l’État de l’Iowa, aux États-Unis. Le National Weather Service a reçu plus de 20 signalements différents pour cet État du centre du pays. La ville de Greenfield, à quelque 100 km au sud-ouest de Des Moines, a été particulièrement touchée, avec une tornade classée EF3 sur une échelle allant jusqu’à 5. Un type de tornade qualifiée de « sévère », avec des vents compris entre 220 et 270 km/h. Mais selon l’évaluation des dégâts encore en cours, le classement de cette tornade pourrait être revu à la hausse. Elle a emporté toitures, arbres et voitures. Des maisons ont été détruites et des débris ont été retrouvés à plus de 150 km de là. Les autorités font état d’au moins 5 morts et plusieurs dizaines de blessés.

Les éoliennes n’ont pas résisté à la violence des vents

Dans la région, la tornade a aussi détruit une dizaine d’éoliennes dans plusieurs parcs différents. Plus exactement, cinq turbines des plus de 200 que compte le parc éolien Orient de MidAmerican – un parc d’une puissance totale d’environ 500 MW – et une des 125 de son parc éolien Arbour Hill – un parc d’une puissance totale de 250 MW – ainsi que quatre autres, situées sur le parc éolien de Prescott – qui compte 13 turbines d’un peu plus de 4 MW de puissance chacune -, propriété de RPM Access. Des éoliennes toutes fabriquées par le danois Vestas.

Jamais un évènement d’une telle ampleur était arrivé. Même si des tornades ou des ouragans avaient déjà pu endommager des éoliennes par le passé. Et aujourd’hui, l’American Clean Power Association se veut rassurante. Son porte-parole affirme que de tels événements restent extrêmement rares.

Multiple wind turbines at an Iowa wind farm were destroyed by a tornado on Tuesday afternoon, leaving behind burning wreckage. #IAwx pic.twitter.com/yx7G35eFgq

— AccuWeather (@accuweather) May 21, 2024

Des éoliennes incapables de résister aux tornades ou aux ouragans ?

Rappelons que les éoliennes sont aujourd’hui de plus en plus conçues pour résister à des vitesses de vent élevées et à des conditions météorologiques extrêmes. D’autant qu’elles se trouvent souvent implantées dans des régions dites à risque. Comme les plaines du centre des États-Unis. En mer, les éoliennes de classe T, pour « typhoon proof », sont imaginées pour résister à des cyclones de catégorie 5. À grand renfort de structures flottantes en béton armé, de charnières pivotantes ou encore d’un contrôle actif de la position de la nacelle. Les chercheurs pensent même qu’elles peuvent aider à ralentir les vents et à les dissiper plus rapidement, diminuant les dommages à terre.

Toutefois, aucune éolienne terrestre ne peut actuellement résister à l’impact direct d’une tornade de l’ampleur de celles qui ont traversé l’Iowa en ce début de semaine. Ce qui apparaît logique au regard de la puissance et de la nature tourbillonnaire des vents au cœur de ces phénomènes. Rares sont les constructions humaines capables de supporter le passage d’une tornade de forte intensité, à l’exception des bâtiments intégralement réalisés en béton armé.

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L’inauguration du parc éolien flottant Provence Grand Large approche, 13 ans après le lancement du projet. Alors que la dernière étape majeure du chantier, à savoir le raccordement des éoliennes, est en passe d’être terminée, les premiers tours de pales semblent plus proches que jamais.

Les équipes d’EDF Renouvelables vont bientôt pouvoir souffler : la mise en service des trois éoliennes flottantes totalisant 25,2 MW du projet Provence Grand Large (PGL) se précise semaine après semaine. Déjà, en octobre dernier, leur ancrage définitif au large de l’embouchure du Rhône avait marqué une étape décisive du projet (voir notre reportage vidéo). Depuis, les différentes entreprises se concentrent sur le raccordement du parc, afin de permettre l’injection de l’électricité produite sur le réseau national. Ce chantier consiste à relier les trois éoliennes entre elles par le biais de câbles dynamiques. Un autre câble, appelé câble d’export, long 17 km et dimensionné pour une tension de 66 kilovolts (kV), vient d’être déployé entre l’éolienne la plus proche de la terre ferme et le poste de transformation de RTE à Port-Saint-Louis du Rhône.

Initialement prévue au début de l’année 2024, la mise en service aura finalement lieu au deuxième semestre. Selon EDF Renouvelables, l’inauguration du parc devrait avoir lieu en septembre, afin que l’évènement ne soit pas noyé en pleine organisation des Jeux olympiques.

Les éoliennes flottantes bientôt à l’épreuve de la réalité

Si tout se passe bien d’ici la mise en service, le projet aura duré 13 ans et coûté au moins 300 millions d’euros. Des chiffres élevés qui s’expliquent par le caractère novateur de ces éoliennes et en particulier de leurs flotteurs. La technologie utilisée pour ces derniers, dite à ligne d’ancrage tendue, est une première mondiale appliquée à l’éolien. Inspirée des systèmes utilisés pour les plateformes pétrolières, cette technologie repose sur des structures flottantes semi-submersibles arrimées au fond de l’eau par des ancres à succion.

Si EDF Renouvelables espère atteindre un facteur de charge de 50 % grâce à des vitesses moyennes de vent proches des 10 m/s, seuls les premiers mois d’exploitation pourront confirmer ces attentes. À l’autre bout de la France, le facteur de charge du premier parc éolien offshore français était estimé à 40 %, mais il n’a, pour le moment, pas atteint ce chiffre malgré une année 2024 en hausse (37 % contre 35 % en 2023).

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Le rapport du 9 avril 2024 de l’Académie des sciences s’apparente à une véritable douche froide pour les ambitions du gouvernement pour l’hydrogène vert.

Des ambitions démesurées pour l’hydrogène vert

Le gouvernement français avait un plan bien ambitieux pour développer l’hydrogène vert. Emmanuel Macron avait annoncé dès 2021 une enveloppe de 2 milliards d’euros pour accélérer le développement de la filière hydrogène, enveloppe qui a par la suite été augmentée de 9 milliards d’euros dans le cadre du Plan France 2030. 

Cependant, l’Académie des sciences a sévèrement critiqué ce plan. Selon Marc Fontecave, professeur au Collège de France et co-auteur du rapport, celui-ci est tout simplement « irréalistes » déclare-t-il dans un entretien accordé au Point, notamment du fait que la production d’hydrogène propre nécessite une quantité colossale d’électricité. Comme le rappelle l’institution scientifique française : pour produire un million de tonnes d’hydrogène vert, il faut environ 55 TWh d’électricité, soit l’équivalent de 5 réacteurs nucléaires EPR de 1 600 MW chacun. Partant de ce constat, atteindre l’objectif de 4 millions de tonnes d’hydrogène vert en 2035 tel que fixé par le Plan France 2030 nécessiterait 20 réacteurs supplémentaires. Si la production d’hydrogène vert s’appuyant sur l’éolien offshore, celle-ci exigerait la création de 36 à 40 nouveaux parcs d’ici 2035 pour répondre à l’objectif du gouvernement. Sans objectifs crédibles, et qui de fait, risquent de ne pas être atteints, le citoyen pourrait être amené à « considérer que les gens à la tête des affaires sont soit des incompétents, soit des menteurs », avertit Marc Fontecave.

Des défis qui nécessitent pragmatisme et priorisation

Outre les défis techniques, le rapport souligne les contraintes économiques que pose la fabrication d’hydrogène décarboné. Aujourd’hui, l’hydrogène est majoritairement produit à partir de méthane, un procédé polluant mais économiquement viable avec un coût qui avoisine 1 à 2 euros par kilogramme. A contrario, l’hydrogène vert, produit par électrolyse de l’eau, coûte entre 4 et 8 euros par kilogramme, ce qui constitue, de fait, le principal frein pour les investisseurs.

L’Académie des sciences recommande donc de recentrer les efforts sur des objectifs réalistes et prioritaires. Les milliards alloués au plan hydrogène manquent d’arbitrage, déplorent les scientifiques. Marc Fontecave va même plus loin. Pour reprendre ses propos tenus dans les colonnes du Point, selon lui, « aujourd’hui, les milliards du plan France Relance se dispersent sur des dizaines de projets sans avenir, dont l’impact climatique sera ridicule ». Pour un développement crédible et cohérent de la filière hydrogène, l‘Académie des sciences préconise au gouvernement de prioriser ses actions vers la décarbonation de l’hydrogène gris actuel et de cibler les secteurs où l’hydrogène est indispensable, comme la production d’acier et de ciment, ainsi que certains transports lourds. Le conseil des scientifiques enjoint par ailleurs l’exécutif à soutenir les projets d’exploration d’hydrogène naturel, à augmenter les capacités de production d’électricité bas carbone et à continuer à investir dans la recherche pour améliorer les technologies existantes.

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L’éolien en mer continue de se développer en France, avec une puissance installée cumulée dépassant désormais 1 gigawatt. Le parc éolien en mer de Fécamp (Seine-Maritime), inauguré le 15 mai, vient d’ajouter 500 MW. En parallèle, le gouvernement a également dévoilé l’industriel chargé de construire et exploiter le premier parc flottant commercial de France, qui s’élèvera au sud de la pointe bretonne.

Quatre ans après le début des travaux, le parc éolien offshore de Fécamp vient d’être inauguré. Si Emmanuel Macron n’a finalement pas pu faire le déplacement pour l’occasion en raison de la crise en Nouvelle-Calédonie, c’est Roland Lescure, ministre délégué à l’industrie et l’énergie, qui s’est rendu sur place. Opéré par EDF Renouvelables et composé de 71 éoliennes Siemens Gamesa de 7 MW pour une puissance totale de 500 MW, le parc devrait fournir l’équivalent de la consommation électrique de 700 000 français. Cela représente près de 60 % de la consommation de la Seine-Maritime. Après des mois de préparation, l’installation en tant que telle avait commencé en août 2022 avec l’installation de la première fondation gravitaire. Il s’agit, d’ailleurs, du premier parc au monde à avoir été équipé de ce type de fondations.

Cap sur l’éolien flottant

Depuis la mise en service du parc éolien de Saint-Nazaire, il y a plus d’un an maintenant, les avancées de l’éolien en mer se multiplient en France. On a pu, récemment, constater la mise en service du parc de Saint-Brieuc, tandis que l’avancement de plusieurs autres chantiers suivent leur cours, comme celui du parc de Dieppe, du Tréport ou de l’île d’Yeu.

Si tous ces parcs sont équipés d’éoliennes posées sur les fonds marins, l’avenir devrait néanmoins appartenir à l’éolien flottant. La mise en service du premier parc flottant français, appelé Provence Grand Large, ne devrait plus tarder. En parallèle, les chantiers des deux autres projets pilotes suivent leurs cours malgré d’importantes difficultés financières. Sur la façade atlantique, le projet éolien flottant Bretagne-sud, premier de nature commerciale pour cette technologie, vient tout juste d’être attribué à un consortium composé de d’Elicio et BayWa r.e. Composé d’une vingtaine d’éoliennes pour une puissance totale de 250 MW, il devrait être mis en service en 2031.

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L’éolien représente l’une des énergies renouvelables d’avenir. La France compte dessus pour réduire sa dépense aux énergies fossiles. Première étape : la création d’un parc éolien commercial en Bretagne. Une première au monde.

Un parc éolien commercial en Bretagne, une première

Le gouvernement vient de donner son feu vert pour la construction du premier parc éolien flottant commercial au monde. Situé à l’ouest de Belle-Île-en-Mer, en Bretagne, ce parc d’une capacité de 250 mégawatts (MW) devrait être opérationnel d’ici 2031. Le consortium Elicio et BayWa r.e. remporte l’appel d’offres pour ce projet d’avenir. Contrairement aux éoliennes posées dont le mât est fixé au sol marin, les éoliennes flottantes sont ancrées par des câbles. Ainsi, elles sont fixées dans des zones plus profondes.

De fait, ce projet ouvre de nouvelles perspectives pour l’exploitation des vents en haute mer, où les courants sont plus forts et constants. Ce parc fournira assez d’électricité pour alimenter environ 450 000 habitants. De fait, ce projet aura un impact significatif sur la transition énergétique de la région. En plus de répondre aux besoins en énergie renouvelable, ce parc contribuera à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Un tarif compétitif et une avancée technologique

Le tarif de l’électricité produite par ce parc est fixé à 86,45 euros/MWh, un prix jugé très compétitif. Bruno Le Maire, le ministre de l’Économie, affirme que ce tarif démontre la compétitivité de la filière éolienne en mer. Ce prix avantageux positionne la France comme un leader mondial dans le développement de l’éolien flottant. Actuellement, la France construit trois fermes pilotes en Méditerranée, avec des capacités comprises entre 25 et 30 MW chacune. Date de mise en service : fin 2024, début 2025.

Ce développement s’inscrit dans une tendance mondiale où l’Europe joue un rôle de pionnier avec des sites en Écosse, en Norvège et au Portugal. Par ailleurs, en Grande-Bretagne, des enchères pour 4 500 MW d’éolien flottant sont en cours. De fait, le potentiel de cette technologie est énorme.

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Un peu plus d’un an après sa mise en service, le parc éolien offshore de Saint-Nazaire contribue-t-il réellement à réduire les émissions de CO2 du mix électrique français ? Sans surprise, la réponse est oui, mais le parc souffre tout de même de la comparaison avec d’autres moyens de production d’électricité bas-carbone.

Un an et demi après la mise en service du parc éolien de Saint-Nazaire, premier parc éolien en mer français, l’heure est au bilan. EDF Renouvelables, exploitant du parc, peut se rassurer : ces premiers chiffres sont plutôt prometteurs. Si la production initialement visée de 1,75 TWh par an n’a pas été atteinte, la première année de service aura tout de même permis de produire 1,5 TWh, et ce, malgré un arrêt complet de 3 semaines en décembre dernier. Dès 2024, EDF Renouvelables prévoit une augmentation de la production entre 1,6 TWh et 1,7 TWh, pour un facteur de charge approchant l’objectif initial de 40 %.

Du côté de l’impact carbone, une étude sur l’ensemble de son cycle de vie est venue confirmer, à 1 gramme près, le premier bilan projeté dès 2014. À l’époque, comme on pouvait le lire dans le dossier du maître d’ouvrage préalable aux premiers débats publics, le facteur d’émission du parc avait été estimé à 17,3 g CO2e/kWh pour une durée de vie de 24 ans. La note de synthèse récemment publiée par le bureau de conseil OUVERT, indique un bilan carbone de 794 628 tonnes de CO2 équivalent sur l’ensemble du cycle de vie du parc. Ramené à la production totale estimée du parc éolien, cela équivaut à un facteur d’émission de 18,3 g CO2e/kWh.

Un retour d’expérience précieux pour les parcs suivants

Avec ce facteur d’émission de 18,3 g CO2e/kWh, le parc de Saint-Nazaire devrait tout de même se positionner comme le parc éolien posé le plus émissif de France, devant celui de Saint-Brieuc (15,8 g CO2e/kWh) ou celui de Fécamp (13,3 g CO2e/kWh). Ces chiffres s’expliquent en partie par le caractère novateur du parc, première ferme éolienne offshore de France. Sans surprise, c’est la fabrication des matériaux qui représente la plus grande part des émissions de CO2. Celle-ci compte pour 61 % des émissions totales tandis que le transport des composants et leur installation sur le parc représentent 14 % des émissions. L’acier, qui représente 62 % du poids total des matériaux du parc, est responsable de la moitié des émissions totales de CO2.

Malgré un facteur d’émission moyen plus élevé que des éoliennes terrestres (14 g CO2e/kWh), les éoliennes offshore posées sont nettement moins émissives que les éoliennes flottantes. Premier parc flottant français, le projet Provence Grand Large affiche un facteur d’émission franchement supérieur aux autres projets en cours avec plus de 50 g CO2e/kWh contre 47 gCO2e/kWh pour EolMed et même 24,1 gCO2e/kWh pour EFGL.

Des émissions encore loin du nucléaire

Selon le gouvernement, le facteur d’émission du mix électrique français se situe, en 2018, à 57 gCO2e/kWh. Dans ce contexte, l’éolien offshore constitue une réelle solution pour réduire les émissions de CO2 associées à la production d’électricité en France. C’est encore plus frappant lorsque l’on compare ce chiffre au facteur d’émission du mix énergétique français qui s’élève à 72 g CO2e/kWh. Néanmoins, il est important de souligner que, quand on le compare exclusivement à des moyens de production d’énergie bas-carbone, le parc de Saint-Nazaire ne fait pas office de référence. Selon la base empreinte de l’Ademe, il est certes moins émetteur que le photovoltaïque (25,2 g CO2e/kWh), mais plus que l’éolien terrestre ou l’hydroélectricité, qui n’émet que 6 g CO2e/kWh.

Surtout, il fait pâle figure face au parc nucléaire français qui émet seulement 3,7 g CO2e/kWh, selon une étude réalisée par EDF, et approuvée par l’ADEME. Si ce chiffre de 3,7 g CO2e/kWh ne prend pas en compte le démantèlement des centrales nucléaires, le bilan carbone de l’éolien ne prend, lui, pas en compte les besoins en stockage plus importants que pour l’industrie nucléaire.

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Et si les mâts d’éoliennes servaient de data center ? C’est le paris qu’a pris une entreprise allemande pour proposer des centres de données peu émissifs. Si l’idée fait sens, cette solution pourra-t-telle répondre aux besoins gargantuesques de l’IA et du cloud computing ?

En matière d’énergies renouvelables, l’Allemagne sait surprendre et innover. Dernier exemple en date : ces centres de données directement installés dans des mâts d’éoliennes par l’exploitant Westfalen Wind et l’entreprise d’équipements électroniques Rittal. Cette idée permet de répondre à de nombreuses problématiques, en donnant un usage aux espaces normalement vides à l’intérieur des éoliennes, et en rapprochant un système particulièrement consommateur d’un point de production d’électricité.

Cette proximité directe entre ces deux équipements limite ainsi les besoins en infrastructure. Ainsi, cette solution entraînerait une baisse de coût. Mais également une baisse des émissions de CO2, car le data center, même s’il est raccordé à d’autres sources de production pour des questions de sécurité, pourrait fonctionner grâce à l’énergie de l’éolienne presque 90 % du temps. WindCores annonce un facteur d’émission de 10 gCO2e/kWh, là où le facteur d’émission du mix électrique allemand se situe à plus de 400 gCO2e/kWh en 2022.

Une puissance trop limitée pour être réellement intéressante ?

Cette solution pourrait répondre aux besoins précis de certaines entreprises, mais doit encore faire ses preuves sur le terrain. Si aucun chiffre n’a été fourni par l’entreprise en matière de puissance disponible, les éoliennes terrestres ont une puissance installée moyenne de 3 MW. En considérant un facteur de charge de 23,5 %, qui correspond à la moyenne de l’éolien terrestre en Europe entre 2018 et 2021, on obtient une puissance moyenne disponible de 0,71 MW par mât. Or, rien qu’en Île-de-France, en 2018, la puissance moyenne des data center était déjà de 5 MW. Depuis, la course au gigantisme n’a fait qu’accélérer, du fait des besoins grandissants liés à l’IA et au Cloud Computing. Toujours en Île-de-France, on compte déjà deux data center de 140 MW.

Néanmoins, l’idée de positionner des installations très gourmandes en énergie à proximité directe d’un site de production fait sens. C’est d’ailleurs ce que cherche à faire Amazon avec son nouveau data center d’une puissance colossale de 960 MW. Pour permettre son alimentation électrique, celui-ci sera construit sur le campus de Cumulus Data Assets, à proximité directe de la Susquehanna Steam Electric Station, une centrale nucléaire de 2,5 GW de puissance.

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Cette entreprise a mis au point une éolienne verticale avec un but bien précis : supprimer les générateurs diesel habituellement utilisés pour produire de l’électricité sur des sites isolés, aux conditions météorologiques difficiles. Capable de supporter des vents de plus de 200 km/h, l’éolienne pourrait participer, à sa manière, à la décarbonation dans certains cas très spécifiques.

Comment se débarrasser des générateurs fonctionnant au diesel, lorsque l’on souhaite avoir de l’électricité dans des zones reculées aux climats extrêmes ? On utilise généralement des panneaux photovoltaïques et de robustes éoliennes reliées à des batteries. En ce sens, la start-up islandaise IceWind a mis au point une éolienne qu’elle promet capable de résister aux conditions les plus extrêmes. Grâce à une conception unique, et l’usage de matériaux comme l’aluminium et la fibre de carbone, l’éolienne pourrait générer de l’électricité par des vents démarrant à 7,2 km/h et jusqu’à 210 km/h. Grâce à son axe vertical, elle produirait du courant peu importe la direction du vent. Pour réussir cette prouesse, elle dispose notamment de deux sortes de pales. Les pales intérieures, grâce à leur design spécifique, permettent un démarrage par très faible vent, mais également un freinage de l’éolienne quand le vent est trop violent.

Côté production, la puissance des différents modèles proposés varie de 100 à 600 W. Pour l’heure, l’entreprise se concentre principalement sur les tours de télécommunications en site isolé. Grâce à ce type d’éolienne, il serait ainsi possible de se débarrasser, sur ces sites reculés, des générateurs thermiques habituellement utilisés, et de toute la logistique qui y est associée. Jusqu’à maintenant, une vingtaine d’éoliennes de ce type ont été mises en service en Islande, et l’entreprise s’apprête à lancer une commercialisation à l’échelle internationale.

Difficile de concurrencer les panneaux photovoltaïques pour un usage domestique

Pour autant, difficile de considérer cette éolienne comme une solution de choix pour un usage domestique. La startup a bien lancé, en 2020, un modèle destiné aux habitations et l’a commercialisée aux États-Unis. Mais celui-ci ne semble plus être disponible. Cela n’est pas très surprenant quand on sait que le tarif d’entrée de l’éolienne était de 3 200 $ pour une puissance maximale de 600 W. Dans ces conditions, difficile de privilégier l’éolien au photovoltaïque. Plus productives, les installations solaires sont également beaucoup moins chères, et leur tarif continue de baisser. À titre d’exemple, l’entreprise Dualsun a récemment lancé un kit solaire prêt à brancher au tarif de 680 euros pour une puissance crête de 420 Wc. Celui-ci permet également d’avoir un système de production d’énergie renouvelable, pour seulement 30 % du prix (ramené à la même puissance).

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La production d’électricité mondiale à partir de sources renouvelables a battu son record en 2023. Comme le souligne le rapport du centre de recherche sur l’énergie Ember, publié le 8 mai 2024, cette augmentation est en grande partie due au solaire et à l’éolien.

Plus de 30% de la production d’électricité mondiale est d’origine renouvelable

Selon le rapport d’Ember, publié le 8 mai 2024, 30,3 % de l’électricité mondiale produite en 2023 provenait de sources renouvelables, et ce chiffre grimpe à 40 % lorsque l’on y ajoute le nucléaire. Pour mettre ces chiffres en perspective, la part des énergies renouvelables dans la production électrique mondiale n’était que de 19 % en 2000. Autrement dit, la production d’électricité d’origine renouvelable a augmenté de +11,3 % en moins de 25 ans. Une progression qui est largement attribuable au solaire et à l’éolien, ces deux sources ayant produit, à elles seules, 13,4 % de la production d’électricité mondiale. La Chine a joué un rôle de premier ordre puisque cette dernière représente à elle seule plus de la moitié de la production solaire mondiale (51 %) et 60 % de la production éolienne mondiale en 2023.

Le rapport d’Ember met en avant que la part des énergies fossiles dans la production d’électricité devrait passer sous les 60 % en 2024, ce qui devrait se traduire par une baisse de 2,2 % de la production d’électricité à partir de ces énergies par rapport à 2023.

Dépasser les 60% d’ici à 2030

Le rapport d’Ember projette que les énergies fossiles, qui représentaient encore plus de 60 % de la production d’électricité en 2023, passeront sous la barre des 60 % dès 2024, avec une prévision de baisse de 2,2 % pour ce qui concerne la production d’électricité à partir de ces dernières. Toutefois, des défis tels que la baisse de la production hydroélectrique due à des sécheresses ont entraîné une réintroduction temporaire du charbon dans certains pays. La fermeture des dernières centrales nucléaires en Allemagne en avril 2023, une décision poussée par les Verts, a également marqué un pas en arrière dans l’utilisation de sources d’énergie à faible émission de carbone.

Cela n’empêche pas le directeur du programme Global Insights chez Ember, David Jones, de réitérer son optimisme pour l’avenir : « Le déclin des émissions du secteur électrique est désormais inévitable. 2023 était probablement le point pivot, un tournant dans l‘histoire de l’énergie. » Ce dernier encourage ainsi la communauté internationale à intensifier ses efforts, en particulier dans les pays en développement, où le potentiel de croissance des énergies renouvelables est considérable.

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Le projet pilote de trois éoliennes flottantes Eolmed, situé au large de Gruissan en Méditerranée, va-t-il vraiment voir le jour ? Alors que le chantier a démarré il y a un an maintenant, son développeur rencontre des difficultés financières, à l’instar des autres porteurs de projets éoliens flottants en France : Provence Grand Large (PGL) et Éoliennes flottantes du golfe du Lion (EFGL). Si aucune solution n’est trouvée, cette situation pourrait mettre en difficulté toute la filière française de l’éolien flottant.

La société Qair tire la sonnette d’alarme ! Le budget de son projet pilote Eolmed, composé de 3 éoliennes flottantes de 10 MW, est en train d’exploser. En cause, un monde qui a bien changé depuis 2016, année d’attribution du projet par l’ADEME. Initialement estimé à 212 millions d’euros, le projet subit de plein fouet les conséquences du Covid, de l’inflation et de la guerre en Ukraine. Résultat, le prix des matières premières ne cesse de grimper et le projet cumule déjà une année complète de retard.

Pour l’heure, Qair estime les surcoûts à plus de 50 % de l’enveloppe initiale. La situation est donc particulièrement tendue. Olivier Guiraud, directeur du développement des énergies marines renouvelables chez Qair, a récemment annoncé qu’en l’absence de soutien de la part du gouvernement, la société serait dans l’obligation de refuser les hausses de tarifs de ses fournisseurs, ce qui pourrait mettre en péril l’ensemble du projet et de la filière. Aujourd’hui, le taux de retour sur investissement de ce projet frôle les 0 %, sans compter d’éventuelles charges supplémentaires lors des 20 ans d’exploitation du futur parc.

L’entreprise française n’est d’ailleurs pas la seule concernée. De son côté, Ocean Winds est dans une situation similaire sur son projet des Éoliennes flottantes du golfe du Lion (EFGL). EDF Renouvelables, qui s’apprête à mettre en service le parc Provence Grand Large (PGL), n’a pas non plus réussi à atteindre l’équilibre financier à cause de problèmes similaires.

Un tarif d’achat de l’électricité qui n’est plus en adéquation avec la réalité actuelle

Face à l’urgence de la situation, les trois entreprises ont envoyé une demande de soutien au gouvernement français en février dernier. Ce dernier est bien au fait des difficultés financières que rencontrent le secteur des énergies renouvelables. Pour aider les acteurs de la filière, il a même mis en place en urgence, par l’intermédiaire de la commission de régulation de l’énergie (CRE), un dispositif appelé coefficient d’indexation K, censé protéger les producteurs contre le risque d’évolution du prix des matières premières et des coûts de financement entre la désignation en tant que lauréat et la décision finale d’investissement. Mais il y a un hic : ce coefficient ne s’applique pas aux trois projets pilotes méditerranéens, mais uniquement aux projets issus de la programmation pluriannuelle de l’énergie.

En 2016, lors de l’attribution des projets, le prix d’achat du mégawattheure (MWh) avait été fixé à un tarif déjà très élevé de 240 €/MWh, prenant compte le caractère expérimental des projets. À l’époque, le prix de l’électricité, sur le marché SPOT, était de 40 €/MWh. Il dépasse aujourd’hui les 90 €/MWh. Pour se faire une idée, le premier parc éolien flottant pilote de France, PGL, a nécessité un investissement estimé à plus de 300 millions d’euros. Cela représente environ 100 millions par éolienne, contre 25 millions d’euros pour une éolienne en mer posée commerciale, ou 57 millions d’euros pour le premier parc éolien flottant commercial du monde en Norvège.

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Le géant chinois de l’éolien Mingyang a récemment présenté OceanX, son nouveau projet d’éolienne flottante en cours. À l’instar des autres technologies de l’entreprise, cette éolienne est conçue pour résister aux typhons, mais sa particularité la plus remarquable tient cependant à sa configuration technique : elle est dotée de deux rotors disposés en V.

L’éolien en mer est encore un jeune secteur dans lequel les fabricants explorent activement diverses méthodes pour convertir le vent en électricité de façon plus efficace. Au-delà du gigantisme typique de cette industrie, certaines entreprises misent sur de nouvelles technologies. C’est le cas de la société chinoise Mingyang Smart Energy qui a développé OceanX, une éolienne flottante à double rotors sur laquelle elle travaille depuis plusieurs années. Bien que l’enseigne n’ait pas précisé les dimensions de cette installation, elle affirme avoir construit la plus grande base flottante au monde. Cette dernière serait adaptée à des profondeurs supérieures à 35 mètres. Actuellement, l’assemblage du mât est en cours à Guangzhou (Chine), sur le quai de Huangchuan après la création de la plateforme flottante.

Une structure en V

La configuration de cette éolienne est une vraie innovation. La base flottante supporte un mât qui, à une certaine hauteur, se divise en une structure en forme de V. Chaque extrémité de la tour en V supporte un rotor MySE8.3-180 à entraînement semi-direct de 8,3 MW, conçu par l’entreprise. La puissance totale du système s’élève donc à 16,6 MW, dépassant légèrement celle de la plus puissante éolienne au monde actuellement en service, la MySE 16-260 de 16 MW. Cette dernière est également conçue par Mingyang Smart Energy et a été déployée au large de la Chine l’été dernier. Grâce à la forme elliptique de la tour en V, l’éolienne a été conçue pour optimiser la capture du vent en étant capable de suivre rapidement sa direction.

La structure flottante qui accueillera l’éolienne Ocean X / Images : Mingyang.

Un système de haubanage pour soutenir les mâts

Une autre particularité de cette éolienne flottante est l’utilisation d’un système de haubanage, une méthode inspirée de la construction des ponts. Cette technique consiste à utiliser des câbles ancrés directement à la base flottante. Le système permet pour soutenir des structures de mieux répartir les charges, et d’améliorer la stabilité globale de la plateforme.

Pour mieux comprendre l’intérêt de cette technique, il faut savoir qu’habituellement, les éoliennes transfèrent la charge du vent (provoquée par les rotations des pales) et la charge gravitationnelle (due au poids de la tour) directement à travers la tour jusqu’à la fondation. Grâce au système de haubanage, ce chemin de transfert de charge n’est plus supporté uniquement par le mât et est réparti à travers les câbles. Cela permet à priori de réduire le risque de fatigue structurelle et d’augmenter la longévité de l’éolienne.

Une bonne résistance aux typhons

Le groupe Mingyang ambitionne de développer des technologies qui résistent aux typhons en haute mer. Le modèle OceanX s’inscrit dans cette démarche et est conçu spécifiquement pour résister aux vents extrêmes. En 2020, un prototype à l’échelle 1:10 avait subi une série de tests, dont un au nord de l’Europe, en mer Baltique. Sur une période de deux mois, le prototype a été exposé à des conditions environnementales sévères, avec des vitesses de vent atteignant 72 mètres par seconde et des vagues de 30 mètres de haut. Ces tests ont permis de vérifier la robustesse de la technologie face à des conditions similaires à celles des typhons et des tempêtes majeures, aboutissant à l’obtention d’un certificat de faisabilité pour le concept.

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Mais qu’est devenue cette drôle d’éolienne qui trônait jusqu’à récemment sur le port de Fos-sur-Mer, et dont il ne reste presque plus rien ? Conçue par une startup française et promise à un avenir radieux, elle n’ira finalement jamais jusqu’à l’exploitation commerciale. Explications.

Il y a bientôt 10 ans, la startup Nenuphar faisait sensation avec son Twinfloat, un concept d’éolienne verticale à deux turbines censée conquérir le marché naissant de l’éolien offshore. Malgré ses nombreuses promesses, le concept finit par tomber dans l’oubli et la startup est placée en liquidation judiciaire en 2018.

Pourtant, tout avait bien commencé. Créée en 2006, la startup française met d’abord en service son premier prototype à Ferques, dans le Pas-de-Calais. Celui-ci, de taille et de puissance modeste (35 kW pour 6 mètres de haut) permettra de préparer le terrain pour la mise en œuvre d’un second prototype, cette fois-ci à Fos-sur-Mer (voir l’endroit). Beaucoup plus imposante, cette nouvelle éolienne, installée à terre en 2014, mesure 40 mètres de haut pour 50 mètres de diamètre et affiche une puissance de 600 kW. D’abord équipée de trois pales vrillées et inclinées, elle verra son design modifié et sera équipée de deux pales droites, avec un pitch réglable (orientation des pales). Cette nouvelle configuration est censée limiter les coûts de fabrication, et permettre la mise en « drapeau » de l’éolienne en cas de vents forts.

Le site d’essais à terre de l’éolienne Nenuphar à Fos-sur-Mer, en 2016, 2019 et 2023 / Images satellite Google Earth.

Le prototype séduit à tel point qu’EDF Énergies Nouvelles (l’ancêtre d’EDF Renouvelables) envisage de l’utiliser pour son projet Provence Grand Large (PGL). À l’époque, on parle de 13 éoliennes verticales d’une puissance de 2,6 MW chacune. Malheureusement pour Nenuphar, la phase de R&D se prolonge, à tel point que le prototype devient incompatible avec le planning de mise en service du projet PGL, à l’époque estimée à 2019.

Le prototype d’éolienne à axe vertical Vertiwind, aujourd’hui démonté / Image : Nenuphar.

Trop en avance sur son temps ?

Malgré une importante levée de fonds de 15 millions d’euros en 2014, Nenuphar subira à la fois le retard de la France dans le domaine de l’éolien offshore, ainsi que des désaccords avec des investisseurs qui entraîneront le gel des projets à partir de 2015. La situation de Nenuphar n’est pas sans rappeler celle de Sabella spécialiste français de l’hydrolien, qui a également été placée en liquidation judiciaire, en partie par faute de projets concrets.

Pourtant, si aucune éolienne verticale offshore n’est actuellement en service commercial, de nombreuses entreprises croient en leurs avantages potentiels comme un déploiement plus rapide, un rendement plus important et une maintenance plus aisée. Plusieurs projets semblent d’ailleurs se concrétiser. C’est le cas de la startup SeaTwirl, dont le concept ressemble fortement à l’éolienne de Nenuphar. Celle-ci vient de signer un partenariat avec la société Kontiki Winds pour la fourniture d’éoliennes de petite taille destinées à alimenter les sites hors réseau tels que les plateformes pétrolières offshore, les fermes piscicoles ou encore les usines de désalinisation. Grâce à ce design vertical, les éoliennes de SeaTwirl pourraient se montrer moins chères et plus résistantes aux conditions climatiques parfois extrêmes de la haute-mer. Dans la famille des éoliennes à axe vertical, on peut également citer la startup norvégienne World Wide Wind qui devrait prochainement mettre à l’eau un prototype de 19 mètres de haut.

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