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EMR : Le premier site d’essais français opérationnel

Après huit ans de négociations, de procédures et de travaux, le SEM-REV, exploité conjointement par l’Ecole Centrale de Nantes et le CNRS, a été officiellement inauguré le 25 août. Implanté au large du Croisic, il s’agit du premier centre d’essais en mer français dédié aux énergies marines renouvelables. Raccordé au réseau électrique terrestre, via lequel il pourra alimenter jusqu’à 15.000 foyers, le SEM-REV occupe pour l’heure 1 km² d’espace maritime (par des profondeurs allant jusqu’à 40 mètres) à 12 milles des côtes et dispose de toutes les autorisations administratives préalables et multi-technologies lui permettant d’accueillir différents types de démonstrateurs.

Du houlomoteur au centre pluridisciplinaire

Fruit d’un projet initié en 2007, le SEM-REV a nécessité un investissement de 17 millions d’euros, financé par la région des Pays de la Loire (9.9 M€), l’Etat (3.2 M€ dont 1.75 M€ au titre des Investissements d’Avenir) et le département de la Loire-Atlantique (1.25 M€). Des fonds européens (FEDER) ont par ailleurs été mobilisés à hauteur de 2.5 M€.

Le SEM-REV, dont l’acronyme signifiait initialement « Site d’Expérimentation en Mer pour la Récupération de l’Energie des Vagues », avait été au départ imaginé pour expérimenter des dispositifs houlomoteurs. Toutefois, au fil des années, il s'est avéré que le centre devait être pluridisciplinaires. Ainsi, après avoir été autorisé à exploiter des machines utilisant l’énergie des vagues en 2011, il a reçu en 2014 des autorisations complémentaires pour l’implantation de démonstrateurs d’éoliennes flottantes. Et des demandes ont été déposées pour y installer en plus des éoliennes posées.

 

Pose du câble en 2012 (© : SYLVAIN BONNIOL)

 

Un câble de 8 MW

Pour mémoire, c’est au printemps 2012 que les travaux ont réellement débuté avec l'intervention du câblier René Descartes. Ce navire d’Orange Marine a posé le câble de puissance reliant le site maritime à la terre, où il a été depuis connecté au réseau et testé. Long de 23.7 kilomètres, ce câble fourni par Silec est équipé de 24 fibres optiques pour le suivi et le contrôle des tests en mer. Il affiche une puissance de 8 MW, de quoi accueillir des démonstrateurs de forte puissance. En plus de son utilité première, le développement de technologies et de projets EMR, l’Ecole Centrale de Nantes rappelle que le système de mesures océaniques et météorologiques du SEM-REV « permettra aux chercheurs de la région mais également de toute l’Europe de progresser encore sur la connaissance du milieu marin, la biologie et la géologie marine, l’interaction océan-atmosphère, la génération et la propagation de la houle et des courants… »

 

Balisage du site (© : ECN)

 

Un hub sous-marin permettant de brancher trois machines

Cet été, d’ultimes travaux ont marqué la dernière étape de développement du site du Croisic avant que celui-ci soit opérationnel. Il s’agissait d’installer au bout du câble un hub sous-marin permettant de connecter simultanément trois machines. Cet équipement innovant, spécialement  conçu pour le SEM-REV, permet maintenant de connecter, en une journée et en toute sécurité, les différents dispositifs de production d’énergie.

Pièce maîtresse du développement de la filière EMR

Le SEM-REV est une pièce maîtresse du développement des EMR dans les Pays de la Loire, où cette nouvelle industrie émerge désormais concrètement : contrats pour des sous-stations électriques de champs éoliens offshore en Europe du nord chez STX France, premières commandes d’éoliennes (Etats-Unis et Allemagne) pour la nouvelle usine d’Alstom à Montoir, démonstrateurs en cours de développement, travaux de R&D… La région ligérienne est devenue pilote, en France, sur ce nouveau secteur, qui devrait générer une importante activité et permettre la création de milliers d’emplois. « SEM-REV intéresse des grands groupes et des PME. qui sont des développeurs de technologies et de projets EMR, récupération d’énergie des vagues et d’éoliennes flottantes en particulier. C'est donc un instrument indispensable au développement d'une nouvelle filière industrielle en France », souligne l’ECN.

 

 

Compléter les travaux en laboratoire par des tests en conditions réelles

Sur un marché en plein développement mais très concurrentiel, où l’innovation sera un facteur clé pour l’essor de cette industrie, le SEM-REV se présente comme un outil de recherche collaborative qui permettra de mettre au point, en conditions réelles jusqu’à l’échelle 1, des démonstrateurs, pilotes ou prototypes de récupération de l’énergie en mer (vent, vagues) testés préalablement par des laboratoires. Parmi ceux-ci, on trouve le LHEEA (Laboratoire d’Hydrodynamique, d’Energétique et d’Environnement Atmosphérique) de l’ECN, qui mène notamment des activités de modélisation numérique et d’expérimentation en bassins de houle, le Gem (Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique), qui rassemble des chercheurs travaillant dans le domaine de la mécanique des structures, des matériaux composites et métalliques, ainsi que l’IRCCyN (Institut de Recherche en Communication et Cybernétique de Nantes), qui travaille dans le domaine des énergies marines sur le contrôle des turbines d’hydroliennes ou d’éoliennes, les robots et drones de maintenance ou encore l’optimisation des technologies de production des éléments principaux des éoliennes offshores (pâles, turbines, mats, fondations). Forts des recherches scientifiques menées par ces organismes, les chercheurs et industriels disposeront avec le SEM-REV des moyens nécessaires aux essais de prototypes, afin de valider les concepts et les performances avant la production en série et l’exploitation de champs commerciaux.

 

Pose du câble dynamique de Floatgen en juillet (© : ECN)

 

L’éolienne flottante Floatgen sur site l’an prochain

En plus du hub sous-marin, la période estivale a également vu la mise en place, sur le site du Croisic, d’un ombilical dynamique, posé par le Roxane Z de Jiffmar Offshore Services. Long de 1300 mètres, le câble sera connecté à Floatgen et relevé quand la machine sera implantée. Cette éolienne flottante sera le premier démonstrateur expérimenté par le nouveau centre d’essais ligérien.

 

Pose du câble dynamique de Floatgen en juillet (© : ECN)

 

Porté par un consortium regroupant  7 partenaires européens, Floatgen a pour objectif de démontrer la faisabilité technique et la viabilité économique de l’éolien flottant. Réalisé à Saint-Nazaire, où les travaux débuteront cet hiver, le démonstrateur sera équipé d’une turbine de 2 MW fournie par Gamesa (qui a créé avec Areva la société Adwen) et d’une fondation en béton conçue par l’entreprise française Ideol. Floatgen doit être implantée au large du Croisic au printemps 2016 et y être testée jusqu’à la mi-2018.

 

Floatgen (© : IDEOL)

 

Une dizaine de projets en cours de négociation

Dans le même temps, l’ECN et le CNRS travaillent avec des industriels et développeurs sur d’autres projets, une dizaine actuellement, en vue de leur installation sur le SEM-REV. Parmi eux, il y a le projet houlomoteur IHES du Français GEPS Techno. Il s’agit d’un prototype de plateforme autonome stabilisée de 18 mètres de diamètre, intégrant une production d’énergie de 100 kW à partir de ses stabilisateurs et un système hybride de stockage de 600 kWh. Un premier prototype, mis à l’eau cet été pour être déployé dans la rade de Brest, sera suivi d’une seconde machine prévue pour être expérimentée au large du Croisic en 2017.

 

(© : GEPS TECHNO)

 

Accroissement des capacités avec SEM-REV 2

Alors que les ingénieurs en charge du SEM-REV planchent sur un système de dissipateur d’énergie destiné à tester des technologies sans pour autant les raccorder au réseau électrique, le site, à peine inauguré, fait déjà l’objet d’un projet d’extension. Il faut dire que la taille des machines augmente rapidement et que l’unique câble de 8 MW risque d’être rapidement insuffisant, surtout si des projets de forte puissance viennent s’installer au SEM-REV, ce qui fait désormais partie des objectifs. Ainsi, une éolienne posée de 8 MW devrait prendre la suite de Floatgen et occuperait donc l’intégralité de la capacité du câble. C’est pourquoi, à l’occasion de l’inauguration du site, le premier vice-président de la région Pays de la Loire a annoncé le lancement du projet SEM-REV 2 : « Ce projet vise à permettre au site d’essai d’accueillir à l’avenir au moins deux éoliennes, flottantes ou posées, de grande puissance, modèles sur lesquels travaillent aujourd’hui tous les grands constructeurs européens et mondiaux. Le budget de ce projet est évalué au minimum à 25 millions d’euros. Ce projet sera mené en concertation et dans la recherche de consensus avec tous les usagers de la mer, en premier lieu avec les pêcheurs », a expliqué Christophe Clergeau, qui va proposer le mois prochain au Conseil régional d’allouer 400.000 euros pour lancer les études du projet.

Un second câble et un raccordement au poste de La Baule

Avec SEM-REV 2, il s’agit de modifier le raccordement en mer et le site de livraison de l’électricité à terre, afin d’évacuer simultanément l'énergie produite par deux grosses éoliennes, dont la puissance unitaire pourrait atteindre 10 MW. Pour cela, il faudra poser un second câble sous-marin et raccorder l’actuel poste de livraison du Croisic au poste source de RTE à La Baule, qui accepte une puissance bien plus importante (85 MW). Il conviendra également de voir comment cette évolution du SEM-REV se traduira sur l’occupation du domaine maritime et notamment l’espace supplémentaire qui serait nécessaire au fonctionnement des diverses machines. Si tout va bien, et en tenant compte des délais liés aux procédures administratives, cette évolution du SEM-REV pourrait voir le jour à partir de 2020.

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