Energies Marines

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DCNS Energies : Création d’un champion français des EMR

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DCNS et Bpifrance, associés à Technip et BNP Paribas, ont officiellement lancé le 6 janvier une nouvelle société dédiée au développement industriel et commercial de trois technologies de production d’électricité à partir d’énergies marines renouvelables (EMR). Il s’agit des hydroliennes, des éoliennes flottantes et de centrales utilisant l’énergie thermique des mers (ETM).

DCNS Energies, c’est son nom, est majoritairement détenue par le groupe naval français (55%), qui travaille depuis près de 10 ans sur ces technologies et y verse l’ensemble de ses actifs dans le domaine, dont sa filiale irlandaise OpenHydro, acquise en 2013. Le fonds d’investissement Société de Projets Industriels (SPI), souscrit par le programme des Investissements d’Avenir porté par l’Etat et géré par Bpifrance, possède pour sa part 36% de la nouvelle structure. Le reste du capital, soit 9%, est partagé entre le géant français de l’ingénierie offshore, Technip, ainsi que BNP Paribas Développement (le premier ayant une participation supérieure au second).

« Devenir le leader mondial de ces énergies » 

« Notre objectif est de devenir le leader mondial de ces énergies », assure Hervé Guillou, président de DCNS, qui a déjà investi dans les EMR, en particulier l’hydrolien, l’éolien flottant et l’ETM quelques 150 millions d’euros, et même 250 millions en tenant compte de la reprise d’OpenHydro. Après des années de recherche et de développement, de réalisation et de tests de prototypes mais aussi de prospection commerciale et d’implantations internationales dans les zones les plus prometteuses, avec à la clé de premiers contrats, cette activité, pour laquelle travaillent 250 collaborateurs du groupe, va désormais passer à la vitesse supérieure. « Nous avons aujourd’hui une base assez forte pour passer d’une étape de start-up à une phase véritablement industrielle. Pour cela, nous souhaitions nous associer à des partenaires solides afin de mener à bien cette transformation ».

100 millions d’euros pour démarrer

Une transformation qui va nécessiter d’importantes ressources financières, la société démarrant son activité avec 100 millions d’euros de fonds propres, abondés essentiellement par DCNS et Bpifrance, la banque publique d’investissement tricolore créée fin 2012 et dont le rôle et de soutenir le développement de l’économie nationale, notamment les projets innovants. « Les entreprises françaises consentent des efforts de R&D significatifs et l’on voit émerger des technologies nouvelles qui supposent, pour passer au stade industriel, des investissements particulièrement ambitieux pour lesquels les offres financières sont en réalité très rares. C’est pourquoi le fonds SPI a été créé il y a deux ans pour investir aux côtés des entreprises dans des projets précurseurs pour l’industrie de demain, créateurs d’emplois et rentables », souligne Magali Joessel. Et la directrice du fonds SPI de détailler pourquoi Bpifrance a choisi de rejoindre cette aventure : « DCNS Energies présente plusieurs atouts. D’abord industriels, avec des efforts de R&D pertinents et différenciants dans ces trois types d’énergies marines, qui rassemblées dans un bouquet permettent de répondre aux besoins diversifiés des clients. Et puis ce n’est pas seulement un bel outil technologique, puisqu’il y a dès le départ une démarche commerciale. DCNS Energies présente aussi des atouts économiques. Le marché des EMR est en pleine structuration et il faut maintenant agir et prendre des positions fortes pour être demain un leader mondial. En termes de création d’emplois, le potentiel est important, notamment à Cherbourg, Brest et Nantes. Enfin, la transition énergétique est un axe stratégique de Bpifrance et avec DCNS Energies, nous aurons une contribution évidente à la diversification du mix énergétique ».

 

(© DCNS)

Structurer toute une filière

Selon Magali Joessel, la création d’un champion français des EMR est une initiative « emblématique d’un renouveau industriel, au travers d’un projet rentable, respectueux de l’environnement et qui emmène avec lui la structuration d’une filière d’excellence ». Car c’est aussi cela qui est en jeu. A l’instar de l’éolien terrestre ou l’éolien offshore posé, qui a débuté plus tôt, il s’agit maintenant de structurer une filière complète autour des hydroliennes, des éoliennes flottantes et de l’énergie thermo-marine. En clair, réunir et organiser tout un écosystème d’entreprises spécialisées, dont de nombreuses PME mais aussi des laboratoires, pour faire valoir et utiliser au mieux les nombreuses compétences de pointe disponibles ou en cours de développement sur le territoire. « Nous voulons faire émerger un maître d’œuvre solide capable d’entrainer avec lui l’ensemble de la chaine industrielle de ces énergies marines, en France, en Europe et puis bien au-delà, pour permettre à la France de rester en tête de ces spécialités sur lesquelles nous avons aujourd’hui une différenciation technologique forte », souligne Hervé Guillou.

Pour cela, DCNS Energies s’appuie sur un portefeuille de réalisations et de projets déjà conséquent. Ainsi, la société travaille déjà dans différents pays, comme le Royaume-Uni, l’Irlande, la France, le Canada, la Malaisie, le Chili ou encore le Japon, l’Inde et Singapour.

Hydroliennes : installer 3 GW d’ici 2030

Dans le domaine de l’hydrolien, le plus avancé actuellement et qui présente l’avantage d’une production prédictive et continue du fait de la connaissance des courants marins, OpenHydro a déjà 1 GW de projets en développement. Il y a là la ferme pilote de Paimpol-Bréhat, avec deux machines de 2 MW et 16 mètres de diamètre installées pour le compte d’EDF EN, mais aussi celle de la baie de Fundy, au Canada, où la première des deux turbines du même type est récemment entrée en production. A l’été dernier, la filiale de DCNS a également été retenue par le Japon pour fournir une hydrolienne qui sera installée en 2018 dans le détroit de Naru, près de Nagasaki.

 

Barge d'installation de turbine d'hydrolienne (© EDF EN)

L’étape suivante se déroulera au large des côtes du Cotentin où, suite à l’appel à manifestation d’intérêt lancé en 2013, deux lauréats ont été retenus. L’un des parcs pilotes sera réalisé par EDF EN et DCNS, avec 7 machines de 2 MW permettant d’alimenter 15.000 foyers. Elles seront installées dans le Raz Blanchard, où les courants sont propices à cette énergie, et doivent être connectées au réseau à partir de 2018. Ce parc constituera la marche ultime avant les fermes commerciales, dont les premières sont déjà programmées. DCNS travaille ainsi au développement du champ d’Aurigny, qui doit compter une centaine de turbines de 2 MW. Le calendrier industriel de ce projet dépend de la réalisation du câble qui reliera la France à l’Angleterre, sur lequel seront branchées les hydroliennes. La connexion est prévue à l’horizon 2021, sachant que le gouvernement français a aussi lancé un appel d’offres pour la réalisation de parcs commerciaux d’hydroliennes en Manche.

« Nous tablons sur la mise en place des premières fermes commerciales en 2020/2021, notre ambition étant d’installer 1 GW d’hydroliennes à l’horizon 2025 et 3 GW d’ici 2030 », précise Thierry Kalanquin, président de DCNS Energies, qui voit de nombreuses opportunités pour cette technologie : « C’est à ce jour la plus mature et nous estimons le marché hydrolien accessible à 50 GW. Dans les 10 à 15 ans, 10 GW de devraient être développés dans le monde et nous voulons prendre 20 à 30% de ce marché ».

Pour mener à bien ces projets, une toute nouvelle usine sera réalisée à Cherbourg à partir de cette année. Elle visera à fournir le marché national, mais également des projets internationaux : « La nouvelle usine de Cherbourg travaillera pour la ferme pilote du Raz Blanchard et les projets de parcs commerciaux français et britanniques en Manche, mais nous y fabriquerons aussi une partie des hydroliennes canadiennes et japonaises. Il s’agit, dans un premier temps, de ne pas démultiplier les sites de production même si, à terme, nous produirons localement pour les phases commerciales ».

 

Turbine d'hydrolienne (© DCNS)

Réduire les coûts de production

L’industrialisation et la production en série des hydroliennes, ainsi que les optimisations issues des tests en fermes pilotes devront permettre de réduire significativement les prix de production de l’électricité. A titre de comparaison, le premier mégawatt livré par la machine en service dans la baie de Fundy s’est élevé à 500 dollars canadiens, soit un peu plus de 350 euros. Un tarif qu’il va falloir significativement réduire : « Nous visons une véritable compétitivité à moyen/long terme, avec un prix de l’énergie autour de 100 euros selon les ressources énergétiques disponibles sur les sites choisis et la taille des fermes. Aujourd’hui nous sommes encore jeunes et nous produisons des machines à l’unité mais nous connaîtrons la même courbe de décroissance des coûts que ce que l’on a observé dans l’éolien terrestre et aujourd’hui dans l’éolien offshore posé », estime Thierry Kalanquin.

La baisse des prix est évidemment un enjeu majeur de cette nouvelle filière. « Nous avons la conviction que les trois technologies que nous avons choisi de développer sont susceptibles de vendre de l’énergie à des coûts acceptables dans le mix énergétique et même, à terme, sans subvention. Il s’agit donc véritablement de porter une économie réelle et de la croissance intrinsèque », précise Hervé Guillou. DCNS Energies entend dans le même temps aller vite sur le plan de son propre équilibre économique puisque selon son président, la société et ses actionnaires veulent en faire une activité profitable dès la fin de cette décennie.

 

(© DCNS)

Eolien flottant : Des fermes à Groix et aux USA

En dehors des hydroliennes, DCNS Energies est également mobilisé sur le secteur des éoliennes flottantes, qui devrait maintenant connaitre une belle montée en puissance. Après avoir mené d’importantes études, d’abord via Winflo avec Nass&Wind puis avec Alstom (désormais GE) dans le cadre du projet Sea Reed (2014) pour l’intégration d’une turbine Haliade 150 de 6MW sur un flotteur, le groupe va passer à la phase de réalisation. Il a, en effet, été retenu pour participer au développement de deux fermes pilotes. Réalisée dans le cadre du premier appel à projets pour des fermes pilotes d’éoliennes flottantes en France, celle implantée devant l’île de Groix, en Bretagne, comprendra quatre machines de 6 MW, soit une puissance totale de 24 MW. Retenu en juillet par le gouvernement, le projet, porté par Eolfi et CGN, verra Brest servir de base d’assemblage des éoliennes. Avec 12 MW installés, la seconde ferme pilote utilisant des fondations conçues par DCNS verra le jour aux Etats-Unis. Il s’agit du projet Maine Aqua Ventus, dont le consortium auquel appartient le groupe français (composé d’Emera, Cianbro Corporation, l’Université du Maine et UMaine) a été choisi en avril dernier par le département américain de l’Energie.

 

(© MAINE AQUA VENTUS)

Profiter des contraintes de l’éolien posé

La technologie de l’éolien flottant est présentée par ses promoteurs comme particulièrement prometteuse. En effet, les champs offshore posés, c’est-à-dire des machines supportées par des fondations reposant sur le plateau continental, ne sont plus viables économiquement au-delà de 35 à 40 mètres de fond. Certains fonds marins sont de plus difficiles à maîtriser et des gisements de vents parmi les plus intéressants se trouvent au-delà des limites de profondeur actuelles. Enfin, on constate que de nombreux projets de parcs posés font face à des difficultés d’obtention de permis et de multiples recours, en particulier de riverains, d’associations ou de professionnels de la mer. Autant d’écueils qui retardent leur construction, à l’image du banc de Guérande, en France, actuellement confronté à une procédure de riverains qui dénoncent une « pollution visuelle ». De quoi refroidir les industriels et investisseurs qui redoutent la multiplication des aléas administratifs et juridiques sur des projets à plusieurs milliards d’euros. Or, la solution flottante étant plus éloignée des côtes, elle parait moins sujette aux contestations. « On sent un appel d’air fort en faveur de cette technologie. Plus l’éolien posé aura du mal à avoir ses permis, plus le flottant se développera rapidement. Or, beaucoup de champs posés ont des problèmes de permis, ce qui ouvre un grand avenir à l’éolien flottant », assure Thierry Kalanquin.

Des parcs commerciaux d’ici 2023

Techniquement parlant, le concept est aujourd’hui prêt et les premières éoliennes flottantes voient le jour. « Cette technologie arrive plus tardivement mais cela va maintenant aller vite car nous sommes sur des technologies plus matures.  Celles des turbines sont récupérées de l’éolien posé, avec 80 à 90% de composants communs. DCNS Energies a de belles cartes à jouer car nous avons une expertise unique à proposer puisque nous maîtrisons la combinaison de l’aéraulique et de l’hydrodynamique. Et nous avons la prétention de maîtriser ces éléments un peu mieux que les autres et de pouvoir installer nos flotteurs un peu partout dans le monde et par à presque toutes les conditions environnementales ».

En termes de calendrier, après la réalisation des fermes pilotes, en 2019/2020, DCNS Energies entend réaliser ses premières fermes commerciales d’éoliennes flottantes trois ans plus tard.

 

ETM (© DCNS)

L’énergie thermique des mers

Enfin, l’énergie thermique des mers, aussi connue sous le nom d’océanothermie, constitue le troisième pilier de l’activité de l’entreprise. C’est une technologie complexe, adaptée aux régions chaudes, qui consiste à utiliser le différentiel de température entre l’eau en surface (25/30 degrés) et celle en profondeur (environ 4 degrés). Les dispositifs ETM utilisent des fluides thermodynamiques, que l’on trouve dans les systèmes de climatisation ou pour générer le froid industriel. Ces fluides présentent la particularité de se transformer en gaz à une température de 24/25 degrés et de se condenser, c'est-à-dire revenir à l’état liquide, autour de 4 degrés. Le fluide va circuler dans un échangeur, à travers un faisceau de plusieurs milliers de tubes étanches, qui vont être mis en contact avec de l’eau chaude, pompée en surface. Il en résulte une vaporisation du fluide, qui est alors expédié sous forme de gaz sous pression dans une turbine. Celle-ci entraine un alternateur, qui produit l’électricité. Le gaz rejoint ensuite un autre échangeur, le condenseur, où il va se détendre et se retransformer en liquide grâce au contact des tubes dans lesquels se trouve l’eau froide, pompée à environ 1000 mètres de profondeur. Le cycle peut alors reprendre indéfiniment, puisque le fluide et le gaz circulent dans un circuit fermé. L’énorme avantage de ce système est qu’il offre une énergie propre et surtout continue, contrairement à d’autres énergies comme l’éolien, le houlomoteur ou le marémoteur, qui fonctionnent par intermittence en fonction du vent, de la houle ou encore des marées.

Idéal pour les îles tropicales

Les ETM constituent une solution des plus intéressantes pour les zones intertropicales, en particulier les îles, souvent soumises à des conditions météorologiques sévères, sans oublier la quasi-absence de marées, ce qui pose des contraintes pour certaines technologies EMR. Le mix énergétique est en fait peu varié sur ces territoires et les énergies renouvelables assez rares. Alors que la pression foncière y est très forte, ce qui complique l’implantation de moyens de production électrique, le coût de l’énergie sur les sites isolés est, logiquement, très élevé. Dans les îles intertropicales, il atteint, en moyenne, quelques 250 à 300 euros le mégawatt (MW) /heure, contre une centaine d’euros en France métropolitaine. Il est donc plus aisé, dans ces zones, d’obtenir une viabilité économique pour les projets d’ETM.

 

La future centrale NEMO (© DCNS)

Première centrale en Martinique d’ici 2020

Reste que la mise au point de tels dispositifs, qui peuvent être installés sur la côte ou sous forme de centrales flottantes, est extrêmement compliquée. L’énergie nécessaire au pompage de gigantesques quantités d’eau à grande profondeur constitue notamment un vrai challenge pour la viabilité générales des structures. En 2014/2015, lorsque DCNS a fait le point sur ses activités dans les EMR et que le groupe a été contraint de choisir entre les technologies explorées depuis 2008, l’océanothermie, à l’instar de l’houlomoteur, a bien failli passer à la trappe. Cette technologie a néanmoins été conservée dans le portefeuille du groupe, du fait notamment des projets déjà lancés. Après avoir réalisé sur son site de Nantes-Indret un démonstrateur implanté en 2011 à Saint-Pierre, sur l’île de La Réunion, DCNS a en effet été retenu en 2014 pour NEMO en Martinique. Ce projet, qui bénéficie d’un financement européen (programme NER 300), porte sur la réalisation d’une centrale flottante de 16 MW capable d’alimenter en électricité 35.000 foyers. La construction de cette station devrait débuter l’an prochain en vue d’une mise en service vers 2020. Elle permettra à DCNS Energies de disposer d’une première référence. En parallèle, la société travaille sur d’autres projets d’installations d’ETM, dont, selon Thierry Kalanquin, « une « étude de faisabilité très prometteuse en Malaisie ». Pour le président de DCNS Energies : « L’énergie thermique des mers constitue un véritable défi technologique mais il y a un vrai potentiel de développement. C’est un marché de niche plus que prometteur pour les îles tropicales ».

Complémentarité avec Technip

Que ce soit pour les ETM ou les éoliennes flottantes, DCNS Energies va pouvoir s’appuyer sur son expertise mais aussi celle des équipes de Technip. Le géant français de l’ingénierie offshore dispose en effet d’un savoir-faire complémentaire, à commencer par sa longue expérience dans les grandes structures en mer, les réseaux sous-marins, dont le câblage et les systèmes d’ancrage complexes. Mais avec Technip comme partenaire et actionnaire, la société va aussi pouvoir compter sur un groupe au rayonnement mondial rompu aux exigences extrêmement élevées de l’industrie offshore et, comme DCNS, au mangement de programmes de grande complexité. « Nous pensons que Technip peut apporter à DCNS Energies son expérience internationale en termes de réalisation de grands projets complexes, notre savoir-faire dans la gestion de projets, la technologie et l’ingénierie, avec une forte valeur ajoutée dans la préconception, l’ingénierie de base, la réalisation d’études de détail… », estime Nello Ucceletti, président Onshore et Offshore de Technip.

L’intérêt de l’Oil&Gas pour les EMR

Au-delà de ces complémentarités entre DCNS et Technip, Nello Ucceletti pense également que « notre présence géographique et notre relation traditionnelle avec l’Oil&Gas nous donnent la possibilité d’avoir accès à des clients qui sont de plus en plus intéressés par les énergies renouvelables ». Un intérêt lié notamment à la crise que traverse actuellement l’industrie pétrolière et gazière suite à l’effondrement du cours du brut. Technip, comme d’autres acteurs du secteur, a d’ailleurs sérieusement souffert du ralentissement de l’activité offshore, en particulier l’arrêt ou le gel de nombreux projets en eaux profondes. Par conséquent, même si le marché devrait se redresser dans les prochaines années, puisque la consommation énergétique mondiale continue de croître (les besoins devraient augmenter de 30% d’ici 2030), les majors pétrolières et les industries de service gravitant autour cherchent à diversifier leurs activités. Car, avant même que disparaissent les ressources en énergies fossiles, la part des énergies renouvelables augmente clairement. Et, dans cette perspective, les EMR représentent un beau potentiel suite aux engagements pris par de nombreux Etats, en marge par exemple de la COP 21, pour développer les énergies propres et lutter contre le réchauffement climatique. « La demande en énergie augmente chaque année un peu plus et il est très intéressant de voir que les prévisions pour 2020 tablent sur 26% de la production électrique provenant du renouvelable ».

Retour dans les énergies marines

Pour Technip, la création de DCNS Energies est également l’occasion de revenir sur le marché des EMR, duquel il s’était retiré il y a deux bonnes années. Pour mémoire, le groupe français avait notamment été chargé par le groupe norvégien Statoil de concevoir, réaliser et installer un concept d’éolienne flottante. Dotée d’une turbine Siemens de 2.3 MW, cette machine avait été implantée en 2009 au large de Karmøy, au sud-ouest de la Norvège. De là, on imaginait ensuite logiquement que Technip soit de la partie sur les nouveaux projets développés par Statoil, en particulier le parc pilote Hywind Scotland, au large d’Aberdeen, en Ecosse, finalement attribué en 2014 pour 5 éoliennes de 6 MW. Mais en raison de plusieurs facteurs, dont des retards dans les investissements, le groupe avait préféré se retirer de ce marché. Pour finalement y revenir au sein d’une alliance française cumulant l’ensemble des compétences nécessaires pour mener à bien des projets EMR de bout en bout.

 

Magali Joessel, Hervé Guillou, Thierry Kalanquin et Nello Ucceletti (© DCNS)

Solutions clés en main et bouquet technologique

A l’image des commandes offshores dites EPCI, c’est-à-dire des contrats comprenant l’ingénierie, la fourniture des équipements, la construction et l’installation, DCNS Energies veut en effet proposer à ses clients des solutions globales, comprenant également la maintenance après installation. « Pour devenir leader, nous devons fournir des solutions clés en main aux clients et nous positionner sur tout le cycle de vie du produit, les études, la production, l’installation et la maintenance, ce qui est d’ailleurs dans l’ADN de DCNS avec l’activité du groupe dans le secteur naval. Dans un domaine aussi complexe que celui des énergies marines, c’est impératif car on produit de l’électricité en mer pour une consommation à terre, avec des productions dans les endroits les plus hostiles, là où il a les plus forts courants, vents et vagues. Pour que cela fonctionne, il faut réunir l’ensemble des compétences nécessaires, ce que nous avons au sein de DCNS Energies », insiste Thierry Kalanquin. Par ailleurs, le fait de proposer un bouquet technologique, avec l’hydrolien, l’éolien flottant et l’ETM, permet d’apporter des réponses optimisées aux différents cas de figures et besoins des clients potentiels. « Cette panoplie de technologies permet de proposer plusieurs solutions et donc de capter une grande partie du marché ».

Autre avantage de cette activité à l’export : elle est génératrice d’emplois pour les clients. « Nous répondons aux besoins des clients, à des politiques énergétiques ainsi que des politiques industrielles locales car nous vendons non seulement de l’énergie, mais aussi de l’emploi, cette industrie impliquant une production sur place ».

Un milliard d’euros de CA attendus d’ici 2022

Thierry Kalanquin le répète, les actionnaires de DCNS Energies veulent rapidement constituer une entreprise de taille mondiale, avec comme objectif d’atteindre à l’horizon 2022 un chiffre d’affaires d’un milliard d’euros, soit un tiers de ce que génère aujourd’hui l’ensemble des activités du groupe DCNS.  Pour ce dernier, qui emploie quelques 13.000 collaborateurs, essentiellement dans l’Hexagone, la diversification dans les énergies marines est d’ailleurs stratégique.

Maintenir l’activité des bassins d’emploi

« Dans le domaine naval, en dehors de nos marchés souverains en France, nous gardons de plus en plus l’ingénierie et les innovations mais la production est réalisée à l’étranger. C’est le cas des sous-marins au Brésil, en Inde et bientôt en Australie, ou encore des corvettes en Malaisie et en Egypte. Il est donc fondamental de trouver, en France, une façon de revitaliser et garder de l’activité autour de nos bassins d’emploi », explique Hervé Guillou. Avec, comme c’était l’idée d’origine en 2008, trouver des activités où DCNS peut valoriser ses savoir-faire. Ainsi, d’après le patron du groupe naval, certaines technologies dans les EMR reposent sur des fonctionnements voisins de ceux embarqués sur les bâtiments militaires. « Quand on regarde une hydrolienne, il n’y a rien de plus semblable à une propulsion de sous-marin. La seule différence est qu’au lieu que ce soit le sous-marin qui bouge en poussant de l’eau, c’est l’eau qui pousse l’hélice, qui entraine un moteur électrique et non l’inverse. Pour l’ETM, il y a beaucoup de tuyaux et d’échangeurs thermiques basse température. Or, une propulsion à vapeur sur un sous-marin nucléaire, c’est quelque chose d’extrêmement proche ».

Partant de ce principe, DCNS avait même imaginé, il y a quelques années, Flexblue, un concept de centrale nucléaire sous-marine. Mais si l’idée n’est peut-être pas abandonnée, l’heure est aujourd’hui plus aux énergies naturelles, qui ont clairement plus la cote que l’atome.

 

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