Décollage de l’éolien flottant : son potentiel est énorme

Malgré la crise sanitaire, le FOWT 2020, le plus grand événement mondial dédié à l’éolien offshore flottant, a pu se tenir à Marseille en ce début septembre. Pour les industriels du secteur, ce fut l’occasion de faire le point sur le développement de cette filière prometteuse qui a entamé son décollage. La France compte plusieurs acteurs spécialisés dans cette technologie sur laquelle elle parie pour résorber le retard qu’elle a pris dans l’éolien offshore.

Jusqu’il y a peu, les projets éoliens en mer ont consisté à installer les turbines dans des eaux dont la profondeur est limitée à une cinquantaine de mètres. Au-delà, il est difficile et très coûteux de planter la fondation d’une éolienne dans le fond marin. Les parcs offshore ont donc proliféré dans les domaines marins peu profonds comme ceux qui bordent la mer du Nord.
Cette technologie de l’éolien offshore sur fondation est maintenant arrivée à maturité.
L’Europe constitue son premier pôle mondial de développement : à fin 2019, plus de 5.000 turbines offshore réparties sur 110 parcs étaient en service au large de ses côtes, dont 502 ont été installées dans l’année. Leur puissance cumulée s’élevait à 22,1 GW.
Mais seulement 5 pays avec en tête le Royaume-Uni (qui détient 44 % des turbines offshore) et l’Allemagne (34 %), suivis du Danemark, des Pays-Bas et de la Belgique, abritent 98 % du parc européen. Il est vrai qu’ils sont favorisés par une mer du Nord peu profonde et bien venteuse.

S’affranchir de cette contrainte de profondeur d’eau est donc une piste intéressante, surtout dans les pays comme la France et tous ceux du pourtour méditerranéen où les profondeurs dépassent rapidement les 50 mètres lorsqu’on s’éloigne de la côte.

Les premiers projets flottants

Quatre pays européens ont principalement encouragé la mise au point de l’éolien offshore flottant : la Norvège, l’Ecosse, la France et le Portugal.
Le premier prototype dénommé Hywind Demo a été testé dès 2009 au large de Karmøy en Norvège. Il s’agissait d’un flotteur vertical mis au point par le groupe pétrolier Statoil (devenu Equinor) et surmonté d’une turbine Siemens de 2,3 MW.
Fort de cette expérience, Statoil a ensuite développé le projet Hywind au large des côtes nord-est de l’Ecosse. Les 5 éoliennes flottantes de 6 MW, équipées d’un rotor de 154 mètres, ont été remorquées depuis la Norvège et mises en service en octobre 2017. Il s’agissait de la première ferme éolienne flottante de taille commerciale.
L’électricité produite permet de subvenir aux besoins de 20.000 ménages. A noter qu’elle est flanquée d’une batterie lithium-ion de grande capacité (1 MWh) qui peut stocker une partie de l’énergie produite.

*Une éolienne flottante du projet Hywind est remorquée jusqu’au large des côtes de l’Ecosse*

En France, un premier démonstrateur de 2 MW baptisé Floatgen, équipé d’une fondation flottante semi-submersible, en béton, conçue par la société française Ideol et construite par Bouygues, a été assemblée en 2017 dans le port de Saint-Nazaire puis remorquée jusqu’au site d’essai situé à 22 km du littoral, au large du Croisic (Loire-Atlantique). Les premiers kilowattheures produits ont été injectés dans le réseau national en septembre 2018.

A l’heure actuelle, Floatgen est toujours la seule et unique turbine offshore de France. Inutile de dire que le pays compte un retard évident dans le développement de l’éolien maritime. Il mise notamment sur le développement des fermes offshore flottantes pour le résorber.

4 projets flottants au large des côtes de l’Hexagone

Dans le cadre d’un appel à projets dont les résultats ont été annoncés en 2016, 4 projets éoliens flottants « pilotes » ont été attribués par le gouvernement français : 1 en Bretagne et 3 en Méditerranée.

Au large des côtes bretonnes, le projet est porté par la société Ferme Eolienne Flottante de Groix & Belle-Île constituée par EOLFI, CGN Europe Energy, et la Banque des Territoires. Le parc comptera 3 turbines MHI Vestas de 9,5 MW posées sur des flotteurs semi-submersibles développés par Naval Energies. Il devrait produire environ 100 GWh par an. Sa mise en service est prévue fin 2022.
Le groupe Qair ( ex Quadran International ) développe le projet EOLMED au large de Gruissan (Aude), à plus de 18 km de la côte. Trois éoliennes MHI Vestas de 8 MW seront installées sur des flotteurs Ideol et ancrées au fond marin à 62 mètres de profondeur. Leur mise en service est également prévue en 2022.
Au large du phare de Faraman (Bouches-du-Rhône), EDF Energies Nouvelles développe le projet Provence Grand Large qui prévoit 3 éoliennes Siemens Gamesa d’une puissance unitaire de 8 MW. Elles seront équipées de fondations flottantes conçues par SBM Offshore en partenariat avec IFP Energies Nouvelles.
Enfin, au large de Leucate – Le Barcarès (Aude) le projet EFGL (Éoliennes flottantes du Golfe du Lion) est porté par Engie Green. 4 éoliennes étaient prévues au départ, mais fin 2019 les développeurs on décidé de réduire leur nombre à 3 et de les doter d’une puissance record de 10 MW. Ce parc devrait lui aussi entrer en production en 2022.

La nouvelle génération des turbines flottantes de grande puissance présente le bel avantage de pouvoir implanter celles-ci à plus grand distance du littoral. Elles peuvent en effet être ancrées sur des fonds allant jusqu’à 300 mètres de profondeur. Moins ou même pas du tout visibles depuis la côte, elles bénéficient de vents plus forts et plus constants ce qui, à puissance comparable, augmente leur facteur de charge et donc leur production d’énergie d’un tiers par rapport aux éoliennes offshore conventionnelles.

*Floatgen : la première éolienne offshore française est équipée d’un flotteur conçu par Ideol*

L’éolien flottant est arrivé à maturité

« L’éolien flottant en mer n’est plus une technologie de niche », a déclaré Giles Dickson, PDG de WindEurope qui fédère les professionnels européens de l’éolien. S’exprimant récemment lors de l’événement FOWT 2020 à Marseille, il a expliqué que l’éolien flottant est arrivé à maturité et a considérablement réduit ses coûts au cours des dernières années. « Si l’Europe met en place les bonnes politiques, des volumes de production plus élevés pourraient encore réduire le prix de l’éolien offshore flottant dans une fourchette de 40 à 60 € / MWh d’ici 2030 » prévoit WindEurope.

Selon la fédération, au moins sept pays ont des plans concrets pour installer des éoliennes flottantes au cours de la prochaine décennie. Outre les quatre projets français, d’autres sont prévus au Royaume-Uni, en Norvège, au Portugal, en Espagne, en Italie et en Suède.

L’Europe souhaite que l’éolien offshore représente 25% de sa production électricité d’ici 2050. WindEurope a analysé le potentiel des sites éoliens flottants dans la Mer du Nord, l’Atlantique et la Méditerranée. Selon ses estimations, 330 MW pourraient être installés d’ici 2022 et jusqu’à 7 GW en 2030.
Pour atteindre les objectifs climatiques de l’Union, 150 GW d’éoliennes flottantes pourraient être en service au large des côtes européennes d’ici 2050. Cela signifierait qu’à cette date, un tiers de toutes les turbines offshore pourraient être flottantes.