C’est en tous cas l’avis de Michel Cruciani qui signe, dans le dernier numéro (n°655) de la Revue de l’Énergie, un article très intéressant intitulé "L'énergie éolienne prend le large". Il aborde le sujet en faisant un panorama complet, aux niveaux mondial, européen puis français, des enjeux et des difficultés de cette filière, tout en s’attachant particulièrement à décrire l’éolien flottant.
© Centrale Nantes
Car c’est là que des innovations substantielles sont attendues si l’on veut que l’énergie éolienne participe à l’atteinte des objectifs du Green Deal, visant à « mettre résolument l’Europe sur la voie d’une croissance durable et inclusive » [1]. Concernant le volet climat, la Commission vise un recours massif à l’éolien en mer : 60 GW en 2030 et 300 GW en 2050 [2], chiffres à mettre en perspective avec la capacité du parc offshore déjà installé en Europe, soit 25 GW, ce qui représente 11% de la puissance éolienne pour toute l’Europe (figure 1).
Figure 1 : Capacité éolienne installée dans le monde et en Europe en 2020
Source : Wind Europe [3]
Constatant que l’essor des grandes installations au sol bute de plus en plus sur des contraintes foncières (avec notamment des difficultés d'acceptabilité) et que la technologie offshore est devenue compétitive, les investisseurs se tournent tout naturellement vers l’éolien en mer. D'ailleurs, selon Wind Europe, 80% des nouvelles installations européennes en 2020 sont offshores. Fin 2020, l’Europe du Nord concentre environ 70% de la capacité en service dans le monde, soit 25 GW répartis entre le Royaume-Uni (42%), l’Allemagne (31%), les Pays-Bas (10%), la Belgique (9%) et le Danemark (7%) (Figure 2).
Figure 2 : Capacité éolienne installée en Europe en 2020 en GW selon les pays
Source : Wind Europe
Or, ces pays européens ont la particularité d’être baignés par une mer peu profonde, ce qui n’est pas le cas de la France qui est confrontée à une ressource offshore inaccessible (zone maritime dépassant 60 mètres de profondeur) pour une bonne partie de son gisement, tout comme l’Écosse, la Norvège, le Portugal, l’Italie, la Grèce…
La mise au point d’éoliennes sur flotteurs constituerait alors une réponse adaptée, d’autant que leur montage est beaucoup plus simple que celui des éoliennes posées. Après tout, le secteur pétrolier est depuis longtemps familier des structures flottantes. Cependant, celles-ci sont stables alors que les pales d’une éolienne sont en rotation ce qui induit un risque de résonance entre la fréquence des vagues et celle de la rotation des pales. Ainsi, maintenir l’installation en équilibre sur la houle constitue un véritable défi technologique que certains industriels ont toutefois réussi à défier, la première percée ayant été faite en 2009 par le groupe norvégien Statoil (aujourd’hui Equinor). Depuis, les expérimentations se poursuivent et d’après Michel Cruciani, si les tous les projets voient le jour d’ici 2024, « l’Europe aura abrité 29 des 36 installations en service, en construction ou annoncées dans le monde », et cela avec « pas moins de 22 modèles différents de flotteurs ! ».
Attention aux risques de résonance
entre la fréquence des vagues et
celle de la rotation des pales !
Dans cette course à l’innovation, la France n’est pas en reste. Grâce aux aides publiques, elle a su mettre en service en 2018 deux démonstrateurs : celui d’Ideol dont la turbine de 2 MW provient de Siemens Gamesa, et le modèle « en rupture » d’Eolink de 1,2 MW dont le mât vertical a été remplacé par les arrêtes d’une pyramide. Toutefois, les projets de fermes pré-commerciales de 24 à 30 MW que l’ADEME a soutenus (appels lancés en 2015) ont bien du mal à voir le jour, notamment en raison de ruptures dans l’approvisionnement des pièces industrielles.
Cela pose, d’après l’auteur de l’article, la question de l’organisation d’une filière industrielle européenne qui soit véritablement en mesure d’accompagner l’innovation dans le champ de l’éolien flottant. La Commission devrait-elle aider cette filière qui n’a pas encore atteint sa maturité, comme elle l’a fait pour les batteries en attribuant des aides publiques dans le cadre du dispositif IPCEI [4] ? Devrait-elle œuvrer pour la mise sur pieds d’une « alliance des éoliennes flottantes » destinée à faciliter la coopération des acteurs ? Si elle ne le faisait pas, seules les multinationales puissances telles qu’Equinor, Shell ou TotalEnergies pourraient s’engager sur cette technologie et risqueraient de le faire hors de l’Europe (notamment en Asie), ce qui serait dommage compte tenu de l’avance prise jusqu’ici… et des objectifs de neutralité carbone visés pour 2050.
[1] Commission européenne, Le pacte vert pour l’Europe, COM (2019) 640 [2] A noter qu’un déploiement d’une telle ampleur en mer, pose la question du raccordement des parcs situés loin des terres et de la coordination entre les gestionnaires de réseau et les régulateurs des pays desservis. Un vrai sujet en soi… [3] Wind energy in Europe, 2020 Statistics and the outlook for 2021-2025, Published in February 2021 [4] Project of Common European Interest