Aller au contenu principal

Après avoir accusé du retard dans le lancement des premiers parcs éoliens posés sur ses voisins des rives de la mer du Nord et de la Baltique, la France cherche à tirer son épingle du jeu dans l'éolien flottant. Un domaine dans lequel elle a été pionnière avec le flotteur Floatgen de BW Ideol installé sur le site d'essais du SEM-REV, au Croisic. Elle tente maintenant de maintenir son avance. Le lancement de la construction des premiers parcs pilotes approche et l'appel d'offres pour la première ferme commerciale de 250 MW, en Bretagne Sud, doit être scellé cette année. Mais d’autres nations montent en puissance. Où en est-on ? La France se précipite-t-elle trop ? Quels sont les verrous restant à lever pour les industriels ? Entretien avec Yann-Hervé De Roeck, directeur général de l’Institut France Energies Marines, l’un des sept instituts pour la transition énergétique. Cette structure de recherche public-privé, qui est située à Brest et emploie une soixantaine de personnes, soutient la recherche et développement dans le secteur des industries des énergies marines renouvelables.

MER ET MARINE : Si, depuis les premières installations en 1991 au Danemark, l’éolien posé est désormais devenu une technologie maîtrisée, l’éolien flottant, dont la première installation remonte à 2009, mais qui ne connait encore aucun parc à dimension commerciale, doit encore atteindre la maturité. Pourtant, il suscite de grandes attentes. Quels sont ses avantages sur l’éolien posé ?

YANN-HERVE DE ROECK : Dans l’éolien offshore, on distingue l’éolien posé et éolien flottant. Jusqu’à ce jour, il y a autant d’éolien posé dans les pays du Nord de l’Europe qu’il y a d’éolien terrestre en France. Soit plusieurs milliers d’éoliennes, pour un total installé dépassant aujourd’hui les 20 GW.

L’éolien flottant, en revanche, est une technologie en développement. Néanmoins, la seule éolienne offshore en France est flottante. C’est un prototype en essai depuis quatre ans au large du Croisic. Il existe aussi d’autres prototypes testés dans le monde et des fermes pilotes de quelques unités raccordées entre elles : en Ecosse et au Portugal.

Dans ce domaine, la France n’est pas en retard, puisqu’il y a quatre projets de fermes pilotes en France, trois en Méditerranée et un en Bretagne Sud. Il s’agit de fermes où l’on groupe trois machines ensemble (de 6 à 8 MW). Elles devraient être opérationnelles rapidement.

L’avantage du flottant sur le posé, c’est de pouvoir aller plus loin en mer, ou du moins de pouvoir affronter une bathymétrie plus profonde, la limite étant estimée à environ 50 mètres dans le posé. Au-delà, établir des structures sur le fond serait trop coûteux. Aller plus loin en mer permet d’avoir un vent plus constant, donc un facteur de charge qui passe de 40 à 60%, comme cela vient d’être avéré par les premières fermes pilotes. Le facteur de charge, c’est la part du temps pendant lequel la machine fonctionne à plein régime. On combat ainsi un des défauts reprochés à nombre d’énergies renouvelables qui est l’intermittence. Si ce facteur de charge de 60% n’est pas aux 80% nominaux du nucléaire, qui a toujours un temps de maintenance, c’est néanmoins un très bon facteur de charge.

Autre avantage : être plus loin des côtes. Cela permet a priori de limiter les conflits d’usage. De manière objective, la mer est moins occupée au fur et à mesure qu’on s’éloigne des littoraux. Sans compter la question paysagère, qui, elle, peut toujours se débattre.

N’y a-t-il pas aussi des avantages pour la maintenance avec la possibilité de ramener à terre les éoliennes flottantes en cas de besoin ?

C’est un avantage parfois avancé, mais il faut le mitiger. Car, déjà, il faut avoir des installations portuaires adaptées à la taille de ces mastodontes pour faire leur maintenance. Et, tant qu’on n’a pas des navires de remorquage qui fonctionnent eux-mêmes à l’hydrogène, on augmente le bilan carbone des opérations à vouloir ramener les éoliennes. France Energies Marines a d’ailleurs un projet pour optimiser les phases d’installation et de maintenance pour en diminuer les coûts, l’intérêt pour ces questions n’étant pas que l’apanage de l’éolien flottant.

De plus, des études technico-économiques, par exemple du Carbon Trust, au Royaume-Uni, établissent que ce n’est pas forcément une bonne idée de tabler sur une maintenance faite au port, notamment au regard des points sensibles que constituent un positionnement précis de l’ancrage, ou encore la fragilité de connectiques. Il faut savoir que plus on augmente la puissance des machines, plus la connectique pour le transport de l’électricité et de l’information est complexe. Procéder à la connexion-déconnexion d’une machine au sein d’une ferme n’est pas quelque chose de souhaitable. En revanche, évidemment, en parlant de cycle de vie et bilan carbone, l’éolien flottant dispose l’avantage d’un démantèlement plus facile et peut être total.

Pourquoi cette urgence à installer de nouveaux parc éoliens flottants ?

Dans la perspective d’atteindre 0 émission en 2050, RTE a publié il y a un peu plus d’un mois différents scénarios. Dans tous les cas, il faut un mix énergétique avec du renouvelable, dont de l’éolien terrestre et du solaire terrestre, mais aussi une part assez conséquente d’éolien offshore. Même dans le scénario à 50% de nucléaire, il est nécessaire d’installer 22 GW d’éolien offshore.

Or, sur le posé, le littoral français peut être considéré comme assez limité. Un large potentiel se trouve au large de la Bretagne et en Méditerranée, notamment dans le golfe du Lion, mais dont l’exploitation nécessite de se convertir très vite au flottant.

Comment expliquer qu’après avoir tant peiné à assister au démarrage de ses premiers projets éoliens posés, la France soit maintenant en pointe sur le flottant ?

Il y a de nombreuses raisons. On peut, par exemple, observer qu’on avait un tissu technico-industriel assez favorable. Dès les années 70, on s’est lancé dans l’ingénierie de l’offshore pétrolier en innovant avec des entreprises comme Technip, Doris et des énergéticiens comme Total qui étaient très en avance. C’est une expérience pertinente et avantageusement transposable pour l’éolien flottant.

A nouveau, par rapport aux pays de l’Europe du Nord, notre littoral a des limites sur l’expansion de l’éolien posé, alors qu’il offre une grande opportunité pour l’éolien flottant. La mer du Nord, avec peu d’endroits où on dépasse la limite des 50 mètres, peut être pavée d’éolien posé. Mais, il y a une bonne dizaine d’années, on a identifié les potentiels éoliens pays par pays en Europe et la France arrive en deuxième sur l’éolien offshore, grâce au potentiel éolien flottant. Le Royaume-Uni restant le premier gisement.

Quels sont aujourd’hui les pays en mesure de concurrencer la France ?

Bien entendu, il y a le Royaume-Uni, en relation avec la Norvège, l’Irlande… où on voit un foisonnement d’initiatives. En Europe, toujours, il ne faut pas négliger l’intérêt des Portugais et des Espagnols. On a en Europe, sur la façade Atlantique, une bonne concurrence.

Au-delà, dans le monde, les Etats-Unis font très vite le pas. Ils n’ont presque pas d’éolien posé, même si ça débute. Au passage, on peut remarquer que les premières turbines d’éoliennes posées sur le sol américain ont été construites à Saint Nazaire, par Alstom devenu GE. Ceci pour dire qu’on n’a pas complètement perdu la bataille du posé, avec des retombées très positives en France. Il y a sur la côte Ouest, en Californie, et sur la côte Est aussi, de très gros projets éoliens offshore flottants. Ils sauront transposer l’expérience de l’oil&gas, développée notamment dans le golfe du Mexique. Néanmoins, il faut souligner que les projets éoliens ne se feront pas dans cette région. Ce n’est pas anodin, cela signifie que les installations portuaires ne sont pas à proximité. De même, alors que le Royaume-Uni a déjà, face à la mer du Nord des installations portuaires quasiment adaptées à l’éolien flottant, pour la France, les investissements sont en cours de déploiement sur les façades atlantique et méditerranéenne.

Ensuite, on passe à l’Asie, avec Taïwan, le Japon, la Chine, même si ce dernier pays est plutôt centré sur le posé. Singapour, la Malaisie, ont l’expérience de l’offshore flottant. La concurrence peut aussi venir de là.

La compétition est mondiale et la France a certainement une carte à jouer. Mais les conclusions du débat public sur les deux futurs projets de 250 MW en Méditerranée ont fait émerger des inquiétudes sur le calendrier. Pourquoi lancer les appels d’offres pour les futurs parcs commerciaux alors qu’on n’a pas encore les retours d’expérience des parcs pilotes ?

Je crois que la vraie question, c’est pourquoi les fermes pilotes ont mis autant de temps à arriver. Quand on veut tuer son chien, on dit qu’il a la rage. L’annonce des lauréats des fermes pilotes date de 2016. Cela fait six ans pour des projets de faible envergure. Il y a des recours qui ont énormément ralenti les projets et il faudrait discuter de l’opportunité de les évacuer au plus vite. C’est un premier point.

Le deuxième, c’est que ce seront certes des fermes à taille commerciale, mais dont la taille est bien moindre que les déploiements déjà réalisés en mer du Nord, lesquels fournissent déjà un retour d’expérience montrant des impacts environnementaux très limités. Il convient de continuer à acquérir de la connaissance pour prendre des dispositions permettant d’éviter ou de diminuer ces impacts, en particulier concernant l’avifaune, et nous travaillons justement à systématiser les méthodes d’observation et d’analyse.

Je reste d’avis qu’il ne faut pas perdre de temps. Regardez en Ecosse (où on vient d’attribuer des blocs avec plus de 10 GW d’éolien flottant, ndlr). Il y a une perspective de déploiement très massif. Certes, ils ont des enjeux de décarbonation plus cruciaux que chez nous, avec le besoin de sortir du charbon. En revenant aux scénarios RTE avec leur minimum de 22 GW d’éolien en mer, rappelons qu’on part de 0  et seuls 3 GW sont aujourd’hui en construction. Avec les appels d’offres en cours et à venir, on devrait être aux alentours de 6-7 GW. On est donc encore très loin de la cible. Il va bien falloir s’y mettre.

Où en est-on sur le coût actualisé de l’énergie produite par l’éolien flottant. Sait-on quand il rattrapera l’éolien posé ?

C’est une question difficile. Il y a eu de très bonnes surprises comme de moins bonnes dans les énergies marines. Sur l’hydrolien et le houlomoteur, ce coût décroit, mais moins vite que ce qu’on pensait. Pour l’éolien posé cela a été par contre beaucoup plus vite qu’escompté. Aujourd’hui, c’est concurrentiel pour ce qui est des projets attribués. Pour l’éolien flottant, des estimations projettent que cela pourrait arriver dans huit ou dix ans. Plusieurs études semblent dire qu’une fois que cela se sera croisé, l’éolien flottant pourrait rester moins cher pour des raisons liées aux coûts d’installation et de démantèlement.

Quels sont les verrous technologiques que les industriels doivent encore faire sauter ?

Pour réduire les coûts, il faudrait concevoir de manière totalement couplée les éoliennes flottantes : le flotteur et la turbine, ce qui n’est pas le cas à présent. C’est ce qu’on encourage avec la recherche collaborative. Au-delà de la conception, la mise au point de jumeaux numériques là encore couplés, c’est-à-dire des modélisations en continu des systèmes avec de nombreux capteurs, permettra de réaliser de fortes économies sur la maintenance. Il faut aussi continuer à susciter et encourager des sauts technologiques comme ce que propose Eolink.

Il y a également toute la problématique du raccordement, avec la distance croissante à la côte. Il faut passer par un export en haute tension continue et disposer d’une sous station elle-même flottante. Pour un tel raccordement, le câble de très haute puissance et de très haute tension devra de surcroît être souple.

Existe-t-il des verrous réglementaires ?

On va sortir de la bande des 12 milles de la mer territoriale pour aller dans la Zone économique exclusive. L’Etat est déjà en train de considérer cela. Mais après, que se passera-t-il si quelqu’un veut aller au-delà ?

Comment voyez-vous l’avenir du flottant, faut-il s’attendre à voir seulement quelques technologies tirer leur épingle du jeu ou une multiplicité ?

Je pense qu’il restera une certaine diversité. Par exemple, si démonstration est faite qu’il y a un avantage de poids et de coûts pour les TLP (tension leg platforms, le flotteur est maintenu par des câbles tendus vers le fond, ndlr), cette solution ne pourra pourtant pas être déployée partout car les conditions de sol ne le permettent pas partout. Pour les spars (une fondation immergée à ballast stabilisé), il n’y aura pas partout les conditions bathymétriques permettant leur construction et installation. Encore une fois, il faut se référer à l’offshore pétrolier et constater qu’il reste une diversité des solutions adaptées aux conditions de sol et météo-océanographiques qui sont déjà très différentes, ne serait-ce qu’entre l’Atlantique et la Méditerranée. Alors si vous considérez des implantations dans des zones de typhons en Asie, par exemple, cela demandera certainement des adaptations.

Propos recueillis par Gaël Cogné © Mer et Marine, février 2022 

Aller plus loin

Rubriques
Energies marines
Dossiers
EMR : éolien offshore posé et flottant