GIP Littoral · 2019. 5. 6. · Fort de la conviction qu’innovation, transition énergétique et création d’emplois doivent avancer de concert, l’engagement de la Région dans

LE PETIT LIVRE BLEU

éner-gies marines

renouve-lables

Les

Produit par le GIP Littoral Aquitainavec l’aide de la Région Aquitaine Limousin Poitou-Charentes

Éditos 2

PARTIE I 5contexte gÉnÉral

01 le changement climatique 602 le mix énergétique 1003 les notions de l’énergie 14

PARTIE II 19contexte technique

04 comprendre les notions marines 2005 les techniques existantes 2406 les énergies marines renouvelables 2807 l’énergie hydrolienne 3208 l’énergie houlomotrice 3609 l’énergie éolienne 40

PARTIE III 45contexte Économique

10 les phases de développement 4611 le coût de l’énergie 5212 les retombées socio-économiques 56

PARTIE IV 61impacts

13 les usages en milieu marin 6214 les impacts environnementaux 66

Bibliographie & crédits 70partenaires 71

Sommaire

Les énergies marines renouvelables

Le petit livre bleu

Fort de la conviction qu’innovation, transition énergétique et création d’emplois doivent avancer de concert, l’engagement de la Région dans les Énergies Marines Renouvelables n’est pas un hasard : soutenir les entreprises sur un créneau innovant pour adresser le potentiel de nos 720 km de côtes s’intègre dans un véritable défi, celui de la « croissance bleue ».C’est une politique régionale adossée aux industriels et aux entreprises innovantes qui nous a permis de lancer une dynamique de filière, d’abordsur l’hydrolien de petite puissance pour les marchés fluviaux et estuariens. Notre démarche d’accompagnement, depuis le test – via la plateforme d’essai SEENEOH – jusqu’au déploiement pilote puis commercial, se poursuivra par le soutien nécessaire pour amener la filière à une maturité et une compétitivité suffisante pour attaquer les marchés nationaux et internationaux.Notre ambition sur l’éolien en mer est d’être pleinement partie-prenante aux côtés de l’Etat dans l’exercice de planification. L’action régionale est un effet de levier incontournable pour la mobilisation des compétences locales au service de la chaîne de sous-traitance des parcs éolien offshore. Nos efforts vont en ce sens sur le projet de parc éolien au large d’Oléron.Exploiter l’énergie des vagues, enfin. Le temps de maturation des technologies houlomotrices, s’il doit être accompagné par du soutien à la R&D, doit aussi être consacré à la recherche de sites dans une démarche concertée, afin de faire émerger des zones énergétiquement et économiquement exploitables où les usages traditionnels pourront coexister avec les nouveaux enjeux énergétiques.

Alain Rousset Président de la Région Aquitaine Limousin Poitou-Charentes

Le GIP Littoral aquitain a impulsé en 2010 une première réflexion sur les potentiels en énergies marines de la façade aquitaine. À l’époque, cette démarche innovante et globale a permis d’identifier nos gisements, nos potentiels, de mieux cerner les enjeux environnementaux, énergétiques et économiques, mais a surtout permis de révéler le formidable potentiel que sont les Energies marines renouvelables. Le GIP Littoral aquitain est dans son rôle quand il porte des réflexions prospectives : élaboration d’une stratégie régionale de gestion de la bande côtière pour comprendre comment agir face à l’érosion de nos côtes, aménagement durable des plages et des stations pour répondre aux évolutions des pratiques de fréquentation d’espaces fragiles et convoités, organisation de l’espace pour apporter un regard global sur les évolutions sociales, démographiques, environnementales et urbaines de notre façade littorale. Sur un sujet aussi technique, j’ai souhaité que le partenariat littoral aquitain produise des outils de sensibilisation. Il me semble indispen-sable d’informer et au-delà de constituer une culture partagée sur ce thème, c’est ainsi qu’a été pensé Le Petit Livre Bleu. Il vient compléter une exposition itinérante à la disposition de tous les partenaires du Groupement d’Intérêt Public Littoral Aquitain. Je tiens à remercier tous ceux qui nous ont aidé dans cette mission que ce soient nos partenaires institutionnels, mais également les entreprises de la région qui ont consacré du temps et de l’énergie à l’élaboration de ces contenus.

Je vous souhaite à tous une agréable lecture.

Renaud Lagrave Président du GIP Littoral Aquitain

Éditos

PARTIE I

Contexte général

01 Le changement climatique 602 Le mix énergétique 1003 Les notions de l’énergie 14

L’effet de serre

Les gaz à effet de serre piègent une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre et cela contribue à son réchauffement.Grâce à cet effet de serre, la température moyenne à la surface de la Terre est d’environ 15°C. Sans lui, elle serait de -18°C.

Le changement climatique

01

76 Le Petit livre bleu Partie I : Contexte général

La responsabilitéde l’Homme

Le changement climatique déjà perceptible depuis plusieurs années, est désormais au coeur des préoccupations de chacun.

La conclusion du 5ème rapport du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat) est très claire : les activités humaines, notamment l’usage des énergies fossiles, ont conduit à une hausse exceptionnelle de la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère en transformant le climat à un rythme jamais vu par le passé.

Les deux principaux gaz responsables de l’effet de serre sont la vapeur d’eau (H2O) et le gaz carbonique (CO2). Ils sont présents naturellement dans l’atmosphère, mais l’homme a une influence sur leurs émissions et sur leur concentration dans l’atmosphère.

Sans mesures d’efficacité énergétique (réduction de la consommation et dévelop-pement des énergies renouvelables), les émissions directes de CO2 du secteur de l ’approvisionnement en énergie devraient continuer à augmenter, et pourraient être multipliées par 2 ou 3 d’ici 2050 (par rapport au niveau de 2010).

L’effet de serre naturel est déséquilibré par les activités humaines. L’agricultureintensive, la déforestation, les voitures ou encore le fonctionnement des centrales (à charbon ou thermiques à gaz) contribuent à ce déséquilibre.

Les conséquences

Sur les températures

Entre 2016 et 2035, il est probable que les températures moyennes de l’air augmentent de 0,5°C par rapport à la fin du XXème siècle ; soit +1,2°C par rapport à 1850. Le scénario le plus optimiste prévoit une augmentation comprise entre 1°C et 2,4°C à la fin du XXIème siècle par rapport à 1850. En revanche, si on n’agit pas, en 2100, d’après le scénario le plus pessimiste l’augmentation des températures pourrait atteindre +3,3°C à +5,5°C par rapport à 1850.-> leclimatchange.fr

Dans le Sud-Ouest, l’élévation des températures accélère déjà le développement de la vigne. Depuis 20 ans, cette augmentation combinée à des pratiques culturales particulières a conduit à une avance de la date de maturité des raisins de 15 jours en moyenne.-> Prévoir pour agir, sous la direction d’Hervé Le Treut, 2013

Sur le niveau des océans

Sur tous les continents, les glaciers d’altitude reculent et disparaissent. Le niveau des océans augmente, d’une part à cause de la fonte des glaciers comme le Groenland et l’Antarctique et d’autre part à cause de la dilatation des océans entrainée par le réchauffement des eaux.

Sur les précipitations

Le dérèglement climatique, à la hausse comme à la baisse, aura des conséquences sur les précipitations et donc sur les débits des fleuves.

Le rôle avéré de l’homme dans le changement climatique actuel rend primor-diale la recherche de solutions efficaces pour le limiter. Les énergies renouvelables font partie des solutions mises en avant en matière de lutte contre le changement climatique mais elles ne peuvent être efficaces, de manière durable, que si elles s’accompagnent au préalable d’une diminution de notre consommation d’énergie.

à l’horizon 2050, pour compenser intégralement l’incidence du changement climatique surla Garonne, il faudra mobiliser 760 millions de m3 d’eau pour maintenir le débit d’étiage, c’est à dire le débit moyen le plus bas du fleuve en 2010. Pour atteindre cet objectif, voici plusieurs solutions qui pourraient être mises en œuvre :

+ 82 cm[ scénario pessimiste ]

+ 26 cm[ scénario optimiste ]

+ 19 cm

(1) 500 millions de m3 d’eau des concessions hydroélectriques

(2) 360 millions de m3 d’eau des réserves créées

(3) Une utilisation de l’eau plus économe (agriculture, usagers domestiques, gestionnaires)

(1) (2)

(3)

-> étude prospective Garonne 2050, Agence de l’eau Adour Garonne

1900

2100

2016


Le mix énergétique

Le « mix énergétique » correspond à la répartition entre les énergies fossiles, le nucléaire, les diverses énergies renouvelables utilisées dans notre consom-mation énergétique finale. Ces énergies sont utilisées pour produire de l’électricité, des carburants pour les transports, de la chaleur ou du froid pour l’habitat…Le mix énergétique ne doit pas être confondu avec le « mix électrique ». Celui-ci définit la part du thermique, du nucléaire et des énergies renouvelables dans la production d’électricité.

Le mix énergétique varie considérablement selon les pays et les régions mais, depuis une dizaine d’années, une intention d’utilisation de plus en plus importante des énergies renouvelables se fait sentir.Le mix

énergé- tique

02

Répartition de la production électrique en France et en Aquitaine

-> RTE, 2013 France

1%

HydrauliqueNucléairePhotovoltaïqueÉolienThermique renouvelableThermique fossileAutres énergies renouvelables


aquitaine

1%3%

8%

14%

73%

2%2%

3%

7%

86%

Si la consommation finale d’énergie en France est restée stable entre 2000 et 2010, en revanche la consommation d’électricité a augmenté de 13 % depuis dix ans. La production nationale issue de l’ensemble des sources d’énergies renouvelables atteint 20,7% de la consommation française en 2013.

Un cadre réglementairepour impulser la transition

énergétique

Un cadre réglementaire spécifique se met en place afin d’augmenter la part du renouvelable dans le mix énergétique.

Décembre 2008, puis révisé en 2014 :Le “Paquet énergie-climat” fixe des objectifs pour l’horizon 2030 :- réduire de 40% les émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990 ;- porter la part du renouvelable à 27% ;- améliorer de 27% l’efficacité énergétique.

Juillet 2015 :Loi sur “la transition énergétique” :- favoriser les énergies renouvelables pour équilibrer nos énergies et valoriser les ressources de nos territoires.- porter la part de la production d’électricité d’origine renouvelable à 40% d’ici 2030.

Mai 2007 :Le “Grenelle de l’Environnement” :- feuille de route en faveur de l’écologie et du développement durable ;- donne lieu à 2 lois : “Grenelle I” et “Grenelle II”

Juillet 2010 :Les “Schémas Régionaux Climat-Air-Énergie” (SRCAE) :- outils à portée stratégique visant à faire un état des lieux et à définir les objectifs régionaux(ensuite déclinés à l’échelle des territoires).- le SRCAE d’Aquitaine fixe un objectif de réduction de 28,5% des consommations énergétiques finales d’ici 2020 par rapport à 2008.

Le renouvelable en France

Le mix électrique français est largement dominé par le nucléaire, néanmoins le renouvelable pèse de plus en plus. Pendant longtemps, la production d’électricité en France a été déployée de manière centralisée avec une répartition inégale des moyens de production entre les régions (11 régions métropolitaines concen-trent les moyens de production nucléaire, hydraulique et thermique). Avec la loi sur la transition énergétique et le développement des énergies renouvelables, les collectivités territoriales jouent un rôle prépondérant dans la planification de la production et ont la possibilité de participer à l’avenir énergétique à l’échelle locale.

Les sources renouvelables

Le ventComme les moulins à vent du passé, les éoliennes génèrent des forces mécaniquesou électriques. L’énergie est produite par des aérogénérateurs qui captent à travers leurs pales l’énergie du vent et entraînent un générateur qui produit de l’électricité d’origine renouvelable.En France, la puissance éolienne raccordée au réseau fin 2015 était de 10 308 MW. Le Grenelle de l’environ-nement se fixe pour objectif une puissance installée de 25 000 MW en 2020, dont 6 000 MW en mer.

Le solaire (photovoltaïque et thermique) Photovoltaïque : les panneaux solaires fixes ou mobiles captent les rayons du soleil. Sous l’effet de la lumière, le silicium (matériau conducteur) libère des électrons pour créer un courant électrique continu. Ils peuvent être installés dans des parcs ou intégrés à des bâtiments.Solaire thermique : les rayons du soleil, piégés par des capteurs thermiques vitrés, transmettent leur énergie à des absorbeurs métalliques — lesquels réchauffent un réseau de tuyaux de cuivre où circule un fluide caloporteur. Cet échangeur chauffe à son tour l’eau stockée dans un cumulus. À cestas (33), il existe le plus grand parc solaire d’Europe avec 25 centrales pour une production annuelle de 350 GWh. Fin 2015, la puissance installée en France était de 6 549 MW.

L’HydrauliqueLes turbines des centrales hydroélectriques sont activées par la force de l’eau. Elles fonctionnent avec l’énergie potentielle accumulée derrière un barrage ou au fil de l’eau. Le long de l’Adour et des Gaves, l’hydraulique comptabilise près de 36 aménagements de production ainsi que 19 barrages pour une production annuelle de 1 800 GWh.

La Biomasse La biomasse correspond à la fraction biodégradable des produits, des déchets et des résidus d’origine biologique. Elle comprend trois familles : le bois énergie ; le biogaz et les biocarburants. A partir de cette biomasse on peut produire de la chaleur, du biogaz et de l’électricité. À Hagetmau (40), il a été construit la plus grande unité de méthanisation de France, avec une production de biogaz de 37,8 GWh, ce qui équivaut à la consommation annuelle (chauffage inclus) de 6 200 foyers. On appelle méthanisation la technologie basée sur la dégradation par des micro-organismes de la matière organique dans un milieu sans oxygène, elle conduit à la production de biogaz.

La GéothermieLa géothermie est l’exploitation de la chaleur stockée dans le sous-sol. L’utili-sation des ressources géothermales permet la production de chaleur mais également la production d’électricité. Le « Bassin Aquitain » ( Sud-Ouest de la France de La Rochelle jusqu’à Toulouse) est une zone propice au développement de la géothermie.


EUROpE

FRANCE

RÉGIONS

Lesnotions de l’énergie

Définitionset ordres de grandeur

La puissance

C’est la quantité d’énergie qu’un appareil peut produire par unité de temps (elle est exprimée en Watt). Par exemple, le Grenelle de l’Environnement prévoit une puissance installée d’éoliennes en mer de 6 000 MW en 2020.

La production

C’est la quantité d’énergie fournie par un appareil en une heure (elle est exprimée en Watts-heure). Par exemple, en 2014, la centrale nucléaire de Blaye (en Gironde) a produit 22 900 GWh.

-> GIP Littoral Aquitain d’après www.je-comprends-enfin.fr

x 6

1) Panneau solaire de 1m2 2) Rayonnement solaire tombant sur 1m2 à midi en Europe3) Puissance d’une hydrolienne fluviale 4) Puissance d’un pelamis (système houlomoteur) 5) Éolienne Alstom 6) Parc de 80 éoliennes 7) Tranche d’une centrale nucléaire

x 130 x 7,5 x 8 x 80 x 2

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

120 W 750 W 100 kW 750 kW 6 MW 500 MW 1 GW

03


La consommation

C’est la quantité d’énergie utilisée par un appareil (elle est également exprimée en Watts-heure). En France, la consommation moyenne d’électricité (chauffage inclus) est de 6 139 MWh par an et par ménage (2,3 habitants).

Le facteur de charge

Il correspond au rapport entre l’énergie électrique effectivement produite sur une période donnée, et l’énergie qui aurait été produite si la machine avait fonctionné à puissance maximale durant la même période. Pour une éolienne terrestre, il est de 23 % en moyenne, pour une éolienne offshore de 40 % (alors que l’éolienne tourne 97 % du temps) et pour un réacteur nucléaire il est de 70 %.Ces taux sont dus aux opérations de maintenance et aux fluctuations de la ressource (par exemple, la baisse du vent) et des demandes en électricité.

Rapport production/consommation en 2015

-> Bilan électrique 2015, RTE

Exemples de conversion

Afin de mieux visualiser ce que signifient et représentent la puissance installée et la production, voici quelques conversions facilement compréhensibles.

Le lien entre la puissance installée et le nombre de foyers alimentés :

Une puissance installée de 500 MW, soit un parc de 80 éoliennes offshore de 6 MW réparties sur une surface d’environ 80 km2, permet la production d’électricité pour une population de 300 000 ménages (690 000 habitants).

300 000

2 parcs éoliens en mer( ≈ 80 éoliennes de 6 MW)

1 000 MW

Centrale nucléaire1 000 MW

3 parcs photovoltaïques1 000 MW

6 745 000 MWh / an 3 504 000 MWh / an 1 050 000 MWh / an


Le lien entre la puissance et la production :

Pui

ssan

ceP

rodu

ctio

n

Plus du doubleDe 150 % à 200 %Équivalente à la moyenne nationaleDe 50 % à 80 %De 20 % à 50 %Moins de 20 %

≥ 20 TWh< 20 TWh< 10 TWh

Solde annuel des échanges entre régions :

En comparaison, les 28 communes de Bordeaux Métropole comptent 750 000 habitants.

PARTIE II

Contexte technique

04 Comprendre les notions marines 2005 Les techniques existantes 2406 Les énergies marines renouvelables 2807 L’énergie hydrolienne 3208 L’énergie houlomotrice 3609 L’énergie éolienne 40

Com-prendre les notions marines

04

Caractéristiques du milieu

La bathymétrie

C’est la mesure des profondeurs et du relief de l’océan. Elle représente la topographie du fond marin et conditionne la mise en place des machines qui nécessitent d’être ancrées sur le fond.La morphologie générale du Golfe de Gascogne est caractérisée par un large plateau continental, qui s’étend de la côte à des profondeurs de 200m, suivi d’une pente abrupte. à l’est, on retrouve le plateau landais encadré au sud par le canyon de Capbreton et au nord par le canyon du Cap-Ferret.

Légende : mètres341

0

560 km

-> Carte : CEREMA -> Données : Ifremer, Gebco, SHOM-> Source : MEDDE

2120 Le Petit livre bleu Partie II : Contexte technique

La bathymétrie

Le vent

Il est exprimé en mètres par seconde par les ingénieurs mais il est souvent retranscrit en kilomètres par heure par le public. Le vent va conditionner l’implan-tation d’éoliennes dans certaines zones. La plage de fonctionnement d’une éolienne avec les technologies actuelles est comprise entre 3 et 25 m/s. La façade Sud-Atlantique présente un potentiel suffisant à l’implantation d’éoliennes offshores.

Les courants de marée

Ce sont les courants provoqués par la propagation de la marée. Leur force et leur direction évoluent avec le moment de la marée. Le flot est le courant généré par la marée montante tandis que le jusant est celui créé par la marée descendante. Les estuaires sont eux aussi traversés par des courants de marée. Les hydroliennes peuvent utiliser les courants fluviaux. À la différence des courants de marées, leur écoulement est unidirectionnel, de l’amont vers l’aval. Ils se caractérisent par des vitesses plus faibles.L’estuaire de la Gironde est parcouru par des courants moyens en vives-eaux compris entre 0,5 et 1,5 m/s. Les vitesses maximales de courant sont atteintes sous les piles du Pont de pierre à Bordeaux : 4 m/s.

La houle

Ce sont des oscillations régulières de la surface de la mer qui sont indépendantes du vent local. La hauteur significative médiane de la houle sur les côtes aquitaines, varie de 0,8 mètres à 1,6 mètres en moyenne.La côte aquitaine subit le passage des perturbations météorologiques qui traversent l’océan et se trouve directement exposée aux fortes houles de l’Atlantique Nord. La direction des houles dans le Golfe de Gascogne provient majoritairement de l’Ouest Nord-Ouest en hiver (avec les houles les plus importantes en février), tandis qu’à l’automne les houles sont essentiellement du secteur Ouest Sud-Ouest.

Pour le houlomoteur, on distinguera le houlomoteur nearshore (au voisinage des côtes avec des fonds inférieurs à 50 m) des technologies offshore (au large).

Les distances en mer

Elles se mesurent en mille ; un mille marin vaut 1852 mètres. Cette unité est utilisée en navigation maritime et aérienne.

-> Carte : CEREMA -> Données : Météo-France -> Source : MEDDE

560 km

Légende : m/s

3.2 - 4 4.01 - 55.01 - 6

6.01 - 6.56.51 - 77.01 - 7.5

7.51 - 88.01 - 8.58.51 - 9

9.01 - 9.59.51 - 10.3

Le vent

Les courants de marée

-> Carte : CEREMA -> Données : SHOM -> Source : MEDDE

Légende : m/s

0 - 0.20.2 - 0.5

0.5 - 0.70.7 - 1

1 - 1.251.25 - 1.5

1.5 - 3.1

La houle

-> Carte : CEREMA -> Données : Anemoc -> Source : MEDDE

Légende : mètres

0.22 - 0.50.51 - 0.70.71 - 0.80.81 - 1

1.01 - 1.251.26 - 1.451.46 - 1.651.66 - 1.85

1.86 - 22.01 - 2.3

22 Le Petit livre bleu 23Partie II : Contexte technique

Les technologies existantes

05

Les technologies existantes

Sur la façade Sud-Aquitaine, l’hydrolien, le houlomoteur et l’éolien en mer sont adaptés aux conditions océaniques de la région : elles sont décrites de manière plus détaillée en pages 34, 38 et 42.

L’Énergie hydrolienne

Les hydroliennes sont des turbines destinées à transformer l’énergie des courants fluviaux ou marins en énergie mécanique puis en électricité. On trouve 5 zones en France où les courants marins sont importants : le raz Blanchard, le raz de Barfleur, le Passage du Fromveur, la chaussée de Sein et sur les Héaux de Bréhat. La puissance d’une hydrolienne océanique est de l’ordre du MW.

À Bordeaux au Pont de Pierre, un site d’essai pour hydroliennes fluviales va permettre à partir de 2016, de tester des machines en conditions réelles pour optimiser leurs performances mécanique, énergétique et environnementale. Initié par Energie de la Lune, il est exploité par SEENEOH SAS et associe une dizaine de partenaires publics et privés. La puissance d’une hydrolienne fluviale ou estuarienne est comprise entre 15 et 100 kW.


L’Énergie éolienne en mer

Cette technologie consiste à transformer l’énergie du vent en électricité. Le vent souffle plus intensément en mer que sur terre, ceci notamment grâce à la présence de vastes étendues libres d’obstacles.

Il existe deux types d’éoliennes offshores : les structures posées sur le fond, qui sont limitées à des profondeurs inférieures à 50m ; et les structures flottantes qui peuvent être implantées à des profondeurs comprises entre 50 et 200m.

L’Énergie houlomotrice

Les systèmes houlomoteurs utilisent l’énergie de la houle pour produire de l’électricité. Il y a aujourd’hui une grande diversité de technologies déployées pour récupérer l’énergie houlomotrice. Beaucoup de ces technologies sont encore en phase de recherche/développement.Parmi elles, on retrouve des systèmes installés en surface ou sur le fond, et à des distances plus ou moins importantes des côtes.

L’Énergie marémotrice

Les usines marémotrices utilisent les différences de niveaux de l’eau accumulée derrière un ouvrage et dont le remplissage et la vidange s’effectue par influence des marées. Ce turbinage produit de l’électricité. Un exemple en France, l’usine de la Rance avec une puissance installée de 240MW alimente en partie la Bretagne en électricité depuis 1966. Il n’y a pas de nouveaux projets marémoteurs en France, notamment au regard des impacts environnementaux négatifs.

L’Énergie thermique des mers

Elle est produite en exploitant la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans, le gradient minimal est de 20°C. Cette technologie est particulièrement adaptée aux zones tropicales.

La plateforme du projet NEMO porté par DCNS et Akuo est en phase de cons-truction et devrait entrer en fonctionnement en 2018 pour alimenter près de 35 000 foyers en Martinique.

L’eau de mer peut également être utilisée pour refroidir ou chauffer des bâtiments. Le principe est celui d’une pompe à chaleur alimentée avec de l’eau de mer. La température de l’eau étant relativement stable, cette solution est envisagée à la fois en France métropolitaine et en outre-mer. Actuellement, plusieurs projets de construction de bâtiments en zone littorale, intégrant des pompes à chaleur basées sur l’utilisation d’eau de mer, voient le jour.

L’Énergie Osmotique

Lorsque deux masses d’eau de concentration en sel différentes sont en contact, les molécules d’eau douce ont naturellement tendance à passer du compartiment le moins condensé, vers le plus condensé, pour rétablir l’équilibre de concentration. C’est le phénomène de la pression osmotique.La Norvège a été le premier pays à tester l’énergie osmotique avec le projet TOFTE en 2009, l’objectif final de ce projet étant d’atteindre les 25 MW.


Principe méthodologique de calcul du potentiel technico-économique :

-> ARTELIA

Gisement énerGétique : > Caractéristique de la ressource

Potentiel teChnique :> Caractéristique de l’équipement> Calcul du gisement “exploitable”> Caractéristiques du raccordement à terre> effets de “masque”

Potentiel teChniCo-éConomique :> rentabilité économique du projet> Coût de l’énergie produite> occupation de l’espace

Caractéristiquesde la ressource

L’identification des zones favorables à l’implantation de technologies EMR (énergies marines renouvelables) passe par la caractérisation de plusieurs ensembles.

Les énergies marines renouvelables

2928 Le Petit livre bleu

06

Les EMR dans le Monde

Avec 70% de la surface de la planète recouverte par les océans, les énergies marines apparaissent comme une réelle opportunité pour la transition énergétique.

Depuis la création de la Convention-Cadre des Nations-unies sur les changements climatiques, adoptée au cours du Sommet de la Terre de Rio en 1992, les 195 pays membres, se réunissent tous les ans et prennent des décisions ensembles en vue de limiter les impacts anthropiques dangereux pour le climat. Par exemple, la COP 21 de Paris en décembre 2015 fait partie de l’un de ces grands rendez-vous climat donnant lieu à des accords internationaux.

Cette carte permet d’identifier rapidement les régions du monde les plus actives en termes de développement EMR. L’Asie et l’Europe apparaissent comme les leaders mondiaux en matière d’énergies marines.

Partie II : Contexte technique


Les EMR en Europe

Les pays européens sont à la pointe du développement de la filière EMR etdisposent de gisements très importants, mais les différentes filières connaissent un développement très contrasté. Le Royaume-Uni se trouve en position de leader avec un rythme annuel de raccordement au réseau de 650 à 850 MW et le pays comptabilise plus de 50% de la puissance installée en Europe fin 2014. Pour les autres technologies, elles restent toujours à l’heure actuelle très coûteuses et font donc l’objet d’études et de recherches supplémentaires en vue de favoriser leur développement industriel et leur rentabilité économique.

Plus de 99% de la puissance éolienne offshore installée en Europe est répartie entre 6 pays : le Royaume-Uni, le Danemark, l’Allemagne, la Belgique, les Pays-Bas et la Suède. Malgré un rythme d’installation d’éoliennes offshores en augmentation, les énergies marines ne représentent que 0,1% du mix électrique européen et 0,4% du mix français. Ces faibles proportions traduisent un niveau de maturité des technologies encore insuffisant pour envisager un déploiement plus conséquent.

La commission européenne déploie des programmes qui permettent de financer des projets destinés à faciliter le développement des énergies marines. Exemple : le projet Atlantic Power Cluster (INTERREG) a regroupé 17 structures partenaires avec pour objectif de créer une stratégie transnationale sur les énergies marines, fondée sur les complémentarités entre régions.

Autre exemple : l’Union Européenne soutient le prototype de l’éolienne flottante WindFloat installé au Portugal. Le projet consiste à tester dans des conditions réelles d’exploitation des éoliennes montées sur une plateforme flottante, au lieu d’être posées sur des fondations reposant sur le fond marin (l’éolien offshore classique).

Les EMR en Francemétropolitaine

A l’échelle nationale, la région Bretagne se positionne en tête du développement des énergies marines puisqu’à elle seule elle regroupe 2 sites d’essais, 4 fermes pilotes, 2 fermes commerciales pour 5 technologies testées.

-> Carte : GIP Littoral Aquitain

Démonstrateur / Houlomoteur Démonstrateur / Hydrolien fluvio-estuarien

Site d’essai / Éolien flottantSite d’essai / HoulomoteurSite d’essai / Hydrolien fluvio-estuarien

Ferme pilote / Éolien flottantFerme pilote / Hydrolien

Phase commerciale / ÉolienPhase commerciale / Marémoteur

Baie d’Audienne

Bordeaux

Fos-sur-Mer

Fromveur

Paimpol-Bréhat

Raz Blanchard

Dieppe-Le-Tréport

Fécamp

Courseuilles-sur-Mer

Saint-Brieuc

Dunkerque

Saint-Nazaire

Noirmoutier-Île-d’Yeu

La Rance

Orléans

Groix

Le Croisic

OcéanAtlantique

Technologies mises en place et stades de développement

L’énergie hydrolienne

07

L’énergiehydrolienne

principe

Transformer l’énergie cinétique des courants en électricité.

Le fonctionnement d’une hydrolienne

En règle générale, une roue à aubes ou une hélice constituée de pales est montée sur un arbre qui entre en rotation sous l’effet des courants et va ainsi entraîner un générateur électrique.L’électricité est ensuite acheminée vers le continent via des câbles sous marins.

Les technologies


Turbine à flux axialTurbine à flux axial Turbine à flux axialTurbine à flux axial


Les pré-requis techniques

Les conditions favorables à l’implantation d’hydroliennes sont les suivantes :- zones de courants supérieurs à 2,5 m/s pour les hydroliennes océaniques et supérieurs à 1,5 m/s pour les hydroliennes fluvio-estuariennes ;- bathymétrie de l’ordre de 30 à 40 m pour les hydroliennes océaniques et comprise entre 5 et 10 m pour les hydroliennes fluvio-estuariennes.

L’avantage de cette technologie est qu’elle s’appuie sur une ressource connue et fortement prédictible (les courants de marée).

Le potentiel aquitain

Superficie concernée : 75 km² / Puissance potentielle : 100 MW. Le gisement se situe dans l’estuaire de la Gironde.

Turbine à flux axial Turbine à flux axialTurbine à flux inverse Hydrofoïl oscillant

> Les usages à prendre en compte - le chenal de navigation ;- les zones de dépôts de dragage (le dragage permet de maintenir la navigation dans l’estuaire) ;- la présence de câbles sous-marins ;- la trajectoire de la traversée du bac Royan-Le Verdon.

> Les enjeux environnementaux- la présence importante de poissons caractéristiques comme les soles, les maigres et les esturgeons ;- les zones protégées (Natura 2000, Directive Oiseaux et Directive Habitats).

Chiffres clés

L’eau est 1000 fois plus dense que l’air ; ainsi, une hydrolienne de 8m de diamètre avec un courant de 2,7 m/s produit autant qu’une éolienne de 54m de diamètre avec un vent de 8,3 m/s.

prospective

Le développement des parcs hydroliens rencontre encore des difficultés tech-niques au niveau de leur installation car il est impossible d’envoyer des plongeurs ou des robots pour l’installation et la maintenance dans ces endroits où les courants sont très forts.

Gironde

Charente MaritimeLe potentiel hydrolien de l’estuaire de la Gironde

-> Carte : GIP Littoral AquitainGisement hydrolienChenal de navigationZones de dépôt de dragageCâbles sous-marinsTraversée du bacZones protégées

L’énergie est canalisée en augmentant la vitesse du fluide qui arrive vers les pâles, on augmente donc les performances.

Hydrolienne à effet Venturi

L’énergie houlomotrice

08


L’énergiehoulomotrice

principe

Transformer l’énergie mécanique engendrée par la force des vagues en électricité.

Le fonctionnement

Il existe une grande variété de méthodes pour récupérer l’énergie de la houle. Il peut par exemple, s’agir de récupérer l’énergie engendrée par les ondulations de machines installées à la surface (1). Il peut également s’agir de récupérer l’énergie induite par les mouvements de la houle en profondeur (2) ou bien celle générée par des variations de pressions entre la surface et le fond (3) et (4). La chaîne flottante articulée est la seule technologie qui peut s’installer en nearshore et en offshore ; les trois autres s’implantent seulement en nearshore.Ce sont des câbles électriques qui permettent de transporter l’électricité depuis les machines jusqu’au continent.

Les technologies

Turbine à flux axialChaine flottante articulée Turbine à flux axialParoi oscillante immergée(1) (2)



Les conditions favorables à l’implantation de cette technologie sont les suivantes :- bathymétrie comprise entre 10 et 100m ;- puissance moyenne annuelle supérieure à 20 kW par mètre de front de vague.

La houle constitue une ressource abondante et qui peut voyager sur de très longues distances avec peu de pertes. Cependant, elle est peu prévisible et les conditions extrêmes de la surface impliquent des systèmes particulièrement robustes. Certains systèmes sont immergés avec un impact paysager faible.

Le potentiel aquitain

Superficie concernée :- bathymétrie inférieure à 20 m : 2 655 km² ;- bathymétrie supérieure à 20 m : 1 480 km².Puissance potentielle : - bathymétrie inférieure à 20 m : 4 600 MW ;- bathymétrie supérieure à 20 m : 2 540 MW.

> Les usages à prendre en compte :- le chenal de navigation ;- la pêche professionnelle ;- les sports nautiques (surf...).

> Les enjeux environnementaux :- les zones protégées (Natura 2000, Parc Naturel Marin, Directive Oiseaux et Directive Habitats).

Chiffres clés

Une ferme qui s’étend sur 1 km², qui comprend 40 machines (type Pelamis) et une puissance installée de 90 MW, peut fournir de l’électricité pour 54 000 foyers.

prospective

Il existe encore aujourd’hui un grand nombre de technologies dont la maturation permettra de parvenir à fabriquer des machines capables de supporter les conditions marines du large.

Turbine à flux axial Turbine à flux axialCapteur de pression immergé Colonne à oscillation verticale(3) (4)

Pyrénées-Atlantiques

Gironde

Charente Maritime

-> Carte : GIP Littoral Aquitain

Le potentiel houlomoteur de la façade Sud-Atlantique

Gisement houlomoteur nearshore

Gisement houlomoteur offshore

Chenal de navigation

Pêche professionnelle(175/400 navires)

Pêche professionnelle(400/2000 navires)

Zones protégées

Landes

L’éner- gie éolienne en mer

09


Éoliennes posées à axe horizontal

Fondation monopile

L’énergieéolienne en mer

principe

Transformer l’énergie mécanique induite par le vent en électricité.

Le fonctionnement d’une éolienne en mer

Les éoliennes sont constituées d’un mât, de pales (en général 3, et leur taille dépend de la puissance de l’éolienne) ; et d’un moyeu ; ce rotor tourne sous l’action du vent. La nacelle contient le générateur électrique qui renvoie l’électricité produite à travers des câbles vers un poste de transformation en mer. Ces câbles sont, soit enterrés entre 1 et 3 m sous le fond, soit posés sur le fond et protégés. Le poste recevant l’électricité de plusieurs éoliennes la renvoie via un câble unique vers une station électrique à terre.

Les technologies

100 m

Fondationgravitaire

Fondationtripile

Fondationdite de jacquet

< Pale

< Moyeu

< Mât



Les critères d’implantation d’éoliennes offshores sont les suivants : - bathymétrie : . éolien posé = entre 5 et 50 m de profondeur ; . éolien flottant = entre 50 et 200 m de profondeur.- vent : Une éolienne offshore commence à fonctionner pour un vent de 2,7 m/s. Elle atteint sa vitesse de croisière pour un vent de 12,5 m/s. Elle doit être arrêtée pour un vent de 30,5 m/s. Le principal avantage qu’offre cette technologie est le fait que le vent est plus constant à mesure que l’on s’éloigne des côtes.

Le potentiel

> Les usages à prendre en compte : - le chenal de navigation ;- la zone de contrainte militaire liée aux essais de missiles et aux radars ;- la pêche professionnelle.

Chiffres clés

Une éolienne d’une puissance de 6 MW permet d’alimenter environ 3600 foyers. Les machines sont rassemblées dans des parcs éoliens. Un parc peut atteindre 80 machines pour une puissance maximale de 500 MW et alimenter en électricité environ 300 000 foyers.

prospective

Les éoliennes construites dans les années 1980 mesuraient une vingtaine de mètres pour une puissance de 75 kW. La taille des machines évolue au fil des années, elles sont de plus en plus grandes et donc de plus en plus puissantes, ce qui leur permet de capter des vents plus faibles. Dans les années à venir, les éoliennes pourraient atteindre 250 mètres de haut pour une puissance de 20 MW.

Turbine à flux axial

Île d’Yeu & Noirmoutier

180 m

< 20 m

Éolienne flottante à axe horizontalWinflo

Turbine à flux axial

120 m

Éolienne flottante à axe horizontalVertiwind

La technologie flottante permet de s’affranchir des contraintes de profondeur.

> Les enjeux environnementaux :- les zones protégées (Natura 2000, Parc Naturel Marin, Directive Oiseaux et Directive Habitats).

-> Carte : GIP Littoral Aquitain-> Source : France Énergie Éolienne

Saint-Nazaire

Saint-Brieuc

Courseulles-sur-Mer

Fécamp

Le Tréport

Dunkerque

Zones à potentiel pour de l’éolien posé

Zones retenues dans le cadre des appels d’offres de l’État

Bande 12 M

Le potentiel éolien de la côte Ouest

PARTIE III

Contexte économique

10 Les phases de développement 4611 Le coût de l’énergie 5212 Les retombées socio-économiques 56

Lesphases de dévelop- pement

10

4746 Le Petit livre bleu Partie III : Contexte économique

Développementd’une technologie

Universités, laboratoires, centres technologiques et entreprises travaillent sur l’ensemble des connaissances amont pour permettre le développement d’une brique technologique (exemple : solution d’ancrage, interconnexion électrique, flotteur…).

Premier exemple construit d’une machine, à une échelle réduite, pour valider les premiers concepts (exemple : Nenuphar est une éolienne flottante à axe vertical, avec un premier prototype terrestre de 35 kW à Boulogne-sur-mer et un prototype maritime de 2 MW à Fos-sur-Mer).

Machine à échelle réelle testée en condition unitaire, en milieu réel, pendant une période de quelques mois à plusieurs années (exemple : SEENEOH est un site d’essai pour l’accueil de démonstrateurs d’hydroliennes).

Test de plusieurs machines en simultané afin d’analyser l’exploitation des machines à une échelle préindustrielle. Elles peuvent fonctionner de 2 à 20 ans (exemple : projet Eussabella > 4 hydroliennes Sabella D10 de 250 kW unitaire en Bretagne).

Ferme pilote

Démonstrateurs

PrototypeBassin/Mer

R&D

Les dispositifs de soutien

L’État et l’Ademe (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie) soutien- nent techniquement et financièrement le développement des énergies marines, notamment via le programme des Investissement d’Avenir. Plusieurs Appels à Manifestation d’Intérêt ou Appels à projets ont ainsi été lancés sur les énergies marines renouvelables. Exemples : Appels d’offres éolien en mer (2011, 2013, 2015), Appel à Projets EMR et fermes pilotes hydroliennes fluviales (2015).

Le déploiement des énergies marines est un processus long qui exige qu’un certain nombre d’étapes soient respectées. En général, il s’écoule plusieurs années entre la naissance d’un projet et son industrialisation.


Les énergies marines sont un sujet nouveau. A côté des opérateurs privés, de nombreux acteurs participent au développement des EMR :

- l’Etat dans l’élaboration d’une planification à l’échelle de la façade maritime ;

- le Conseil régional dans la construction d’une feuille de route sur les questions de développement économique, d’acceptabilité, de connaissances. La région ALPC a ainsi participé au financement de projets tels que Seeneoh (site d’essai hydrolien à Bordeaux) ou UrabaÏla (prototype d’une hydrolienne fluviale à flux transverse testée dans le Port de Bayonne) ;

- les collectivités territoriales dans l’accompagnement des entreprises locales, ou encore l’amélioration de l’information sur le sujet des EMR. Elles contribuent pleinement à l’ancrage territorial des projets EMR ;

- les acteurs scientifiques dans le cadre de programme de recherche et la formation ;

- l’ensemble des professionnels, des acteurs associatifs, des usagers sont également concernés par le déploiement des EMR.

Le parc Les étapes

Étude d’impact, autorisation Loi sur l’eau,

titre d’occupation du domaine public maritime, autorisation d’exploiter, permis de construire, enquête publique et

demande de raccordement

Étude de préfaisabilité technique et étude de

raccordement au réseau électrique

Études météo-océaniqueset mesures sur site

Les procédures

Identification et prise en compte des usages existants, choix d’une

zone de moindre gêne et/ou mesures

compensatoires

Ministère de l’ÉnergieServices de l’État locaux

Commission nautique locale

PortCollectivités

RTE

Les acteurs

Professionnels de la pêche, aquaculture,

ostréiculture, navigation professionnelle et

plaisance, surfeurs, pratiquants de

sports nautiques et autres usagers

récréatifs, collectivités locales, associations

d’usagers, associations environnementales

et citoyens

Étudestechniques

Autorisationsadministratives

Études environnementales

Concertation avec les usagers

Choix d’implantation du site

Développementd’un parc

Une ferme commerciale est une exploitation à grande échelle pour une durée de 20 ans environ.Le développement d’un projet EMR requiert plusieurs étapes. De nombreux acteurs sont mobilisés aux différents niveaux d’avancement du projet.

Exemple de l’éolien offshore

À l’heure actuelle l’éolien offshore est la seule technologie qui a atteint un niveau de maturité suffisant pour être soumise aux procédures d’appels d’offres del’État. Cette procédure permet de sélectionner le groupement d’entreprises qui assurera la construction et l’exploitation du parc. Les appels d’offres amènent à l’implantation et à l’exploitation d’une technologie.

À ce jour, le gouvernement a lancé 3 appels d’offres :- le 1er en 2011 a déterminé 4 parcs éoliens au large de Saint-Nazaire, Saint-Brieuc, Courseulles-Sur-Mer et Fécamp,- le 2nd en 2013 a identifié 2 parcs supplémentaires au large de Noirmoutier-Ile-d’Yeu et Dieppe-le-Tréport,- le dernier en 2016 a identifié un site au large de Dunkerque.

LIMITES & COMPÉTENCES EN MER


Lecoût de l’éner- gie

11

Le prixde l’électricité

La France propose encore aujourd’hui le prix d’électricité le plus bas d’Europe : 0,15 € le kilowattheure (contre 0,20 € en moyenne en Europe). Son parc nucléaire très développé assure 75% de ses besoins électriques.

Les énergies marines coûtent souvent plus cher que les autres modes de production. Ces coûts s’expliquent en partie par le fait que ce sont des techno-logies récentes dans lesquelles on investit actuellement en vue de devenir plus compétitif dans un avenir proche.Mais, plus généralement, quels facteurs influencent les coûts ? Pourquoi sont-ils différents en fonction des technologies utilisées ? De quoi se compose une facture d’électricité ?

Comment est composée une facture d’électricité en France ?

-> www.lenergieenquestions.fr

Taxes : 30,4 %

Réseaux : 31,7 %Entretien, gestion & renouvellement

Énergie : 37,9 %Production & commercialisation

TVA : 14,7 %

TCFE : 6,2 %

CSPE : 7,5 % CTA : 2 %


Les coûts de production

Les coûts de production dépendent toujours des critères suivants :

- le CAPEX (CAPital EXpenditure) = coûts d’investissement (hors raccordement) : matériel, génie civil, aléas, démantèlement ;- l’OPEX (OPerating EXpenditure) = coûts d’exploitation et de maintenance. Ils comprennent les coûts de combustible lorsque celui-ci est acheté (ce qui n’est par exemple pas le cas du vent ou du soleil) ;- la durée de vie de l’exploitation.

L’achat d’électricité

La loi de Février 2000 relative à la modernisation et au développement du service public de l’électricité prévoit que diverses installations puissent bénéficier de l’obligation d’achat, par EDF ou les distributeurs non nationalisés, de l’électricité qu’ils produisent. Les énergies renouvelables en font partie.En France, les tarifs de rachat de l’énergie produite sont fixés par le gouvernement via la commission de Régulation de l’Énergie. La fixation de ces prix est complexe et les tarifs fixés sont différents selon les types d’énergie.

De grands principes s’appliquent :- l’offre doit s’adapter instantanément à la demande en électricité ;- la demande d’électricité est aléatoire et soumise à des « effets de pointes » (niveaux de consommation élevés le matin et le soir) ;- la consommation est saisonnière et le prix du MWh varie selon les saisons : en été, la demande est moins forte et le MWh est moins cher ; en hiver, la demande est forte et très variable en cours de journée et le MWh est cher.

Les coûts d’acheminement

En France, l’acheminement de l’électricité est financé par le Tarif d’Utilisation des Réseaux publics d’Electricité (TURpE). Ce TURPE est partagé entre RTE (gestionnaire du réseau de transport d’électricité), ERDF (gestionnaire du réseau de distribution sur 95% du territoire) et les entreprises locales de distribution qui sont des Distributeurs Non Nationalisés (gestionnaires du réseau de distri-bution sur les 5% restants).

Les taxes

Quatre taxes sont payées par le consommateur. Il s’agit de la TVA, la TCFE communale et départementale (Taxe sur la Consommation Finale d’Électricité), la CTA (Contribution Tarifaire d’Acheminement) et la CSPE (Contribution au Service Public d’Électricité). Cette dernière sert notamment à financer les surcoûts de production dans les îles, les politiques de soutien aux énergies renouvelables et le tarif social en faveur des clients démunis.

Une taxe sur les éoliennes maritimes est également prévue. Son produit sera affecté au Fonds national de compensation de l’énergie éolienne en mer. Ces ressources bénéficieront aux communes littorales (dans un rayon de 12 milles autour du parc), aux Comités nationaux – régionaux et départementaux des pêches maritimes et des élevages marins ainsi qu’au financement de projets concourant au développement durable des autres activités maritimes.

Il s’agit de coûts et tarifs moyens.-> GIP Littoral Aquitain d’après www.lenergieenquestions.fr

Pour l’éolien en mer, le tarif de rachat devrait diminuer vers 140 €/MWh à l’horizon 2020.

Quelques exemples :

Coût de production :15 à 20 €/MWhTarif de rachat :

60 €/MWh

Coût de production :82 €/MWh

Tarif de rachat :82 €/MWh

Hydraulique

Éolien terrestre

Coût de production :Plus de 220 €/MWh

Tarif de rachat :180 €/MWh

Éolien en mer

Coût de production :229 à 370 €/MWhTarif de rachat :

120 à 460 €/MWh

Photovoltaïque

Stockage et raccordement

Pour assurer le déploiement des projets d’EMR, il est aujourd’hui nécessaire de se concentrer sur des briques technologiques transversales. En effet, lesproblématiques de raccordement au réseau et de stockage de l’électricité constituent encore des freins au déploiement des EMR à plus grande échelle.

- Personnel qualifié des chantiers navals : chaudronniers, charpentiers, plieurs, soudeurs- Personnel qualifié des industries aéronautique et électromécanique- Techniciens : grutiers, marins, plongeurs, électriciens - Ingénieurs- Chefs de chantier

Travaux


Lesretombées socio-écono- miques

12

Les métiers des EMR

L’émergence des énergies marines renouvelables est une réelle opportunité de créer et de structurer une nouvelle filière économique. Les emplois concernent des secteurs diversifiés (industrie, services, recherche et développement) et les formations universitaires et professionnelles se développent afin de proposer à terme du personnel qualifié et adapté aux attentes des acteurs de la filière.

- Chercheurs- Ingénieurs

Études

- Techniciens : marins, plongeurs, pilotes d’hélicoptères, électriciens, soudeurs… - Chargés d’exploitation

Maintenance


Exemples

À partir de 2025, le nombre d’emplois générés par le secteur éolien offshore devrait dépasser celui du secteur éolien terrestre, pour atteindre 215 000 emplois en Europe. En France, la filière éolienne emploie déjà 10 000 personnes - 50 000 emplois pourraient être créés d’ici 2020 d’après le Syndicat des Énergies Renouvelables.

Le Sud-Ouest dispose d’atouts pour le développement de la filière énergies marines de par la présence de filières d’excellence avec des compétences dans les domaines des matériaux, de l’électronique, de l’aéronautique, de la mécanique, des systèmes embarqués, des process industriels ou encore de la chimie. La présence des universités de Bordeaux, de Pau et des Pays de l’Adour ou encore de La Rochelle ; de laboratoires travaillant sur les matériaux composites, la biomasse, les courants, l’océanographie, la biologie marine, l’environnement marin, stimulent cette dynamique.

L’Aquitaine dispose d’un maillage pertinent, d’une part pour l’industrialisation de la filière avec les ports de Bordeaux, Le Verdon et Bayonne, et d’autre part pour la maintenance, avec les ports d’Arcachon et de Capbreton.

Les infrastructures

Des infrastructures portuaires adaptées sont indispensables pour le dévelop-pement de la filière énergies marines. Des quais et des aires de déchargement doivent être aménagés de façon à faciliter la réception, le stockage et l’assemblage de machines. Deux grandes catégories de ports sont nécessaires au déploiement des unités de production. - Des ports d’industrialisation doivent être capables de supporter une voirie lourde, posséder des terre-pleins avec une résistance élevée et d’importantes surfaces foncières pour stocker par exemple des pièces de grande taille comme les pales d’éoliennes, les chenaux doivent présenter des tirants d’eau adaptés pour accueillir de grands navires.- Des ports de maintenance doivent se trouver à proximité des installations marines, mais aussi des connexions routières, autoroutières et aériennes.

Les formations

L’offre de formation sur les énergies marines se développe en France : les universités proposent de nouvelles formations d’ingénieurs ou de techniciens spécialisés. C’est par exemple le cas du Mastère Spécialisé Expert en Energies Marines Renouvelables proposé par l’ENSTA Bretagne. Les lycées maritimes offrent la possibilité de former des marins et des mécaniciens de bords qui pourront mettre leurs compétences au service du développement des énergies marines. C’est par exemple le cas du Lycée de La Rochelle.

Gironde

Charente Maritime

Landes

Pyrénées-Atlantiques

L’offre portuaire sur la façade Sud-Atlantique

-> Carte : GIP Littoral Aquitain-> Source : Région Aquitaine Limousin Poitou-Charentes

3 ports de référence

2 ports secondaires potentiels pour opération et maintenance

Zone de rayonnement des ports (~ 1h30 de mer)

PARTIE IV

Impacts13 Les usages en milieu marin 6014 Les impacts environnementaux 64

63Partie IV : Impacts62 Le Petit livre bleu

Lesusages en milieu marin

13

Du fait de la présence de nombreux acteurs dans le milieu marin, le travail d’appropriation collective est à la fois indispensable et difficile. La concertation doit être réalisée le plus en amont possible et avec tous les usagers concernés : pêcheurs, exploitants de ressources minérales, acteurs du commerce maritime, prestataires d’activités de loisirs (navigation, tourisme), habitants des zones côtières, associations de défense de l’environnement ainsi que les collectivités territoriales et l’État. Le développement de la filière impose une importante prise en compte des spécificités naturelles du milieu marin et implique la mise en oeuvre d’études d’impact approfondies afin d’éviter, de réduire voire de compenser les nuisances qui pourraient être induites.

Les contraintes & enjeuxà concilier en milieu marin

Les zones militaires

Dans le Sud-Atlantique, il s’agit principalement de la présence du Centre d’essais militaires des landes qui occupe une large bande le long de la côte Aquitaine pour des essais en vol de missiles et de tirs sur rails.

Les zones de dragages

Elles se trouvent essentiellement dans l’estuaire de la Gironde et de l’Adour.Elles sont nécessaires pour maintenir l’accessibilité à l’estuaire. Les volumes moyens dragués annuellement par le Port de Bordeaux sont compris entre 8 et 9 millions de m3 de sédiments.

Les zones de radar

L’usage de radars (radars portuaires, radars militaires, …) est à prendre en compte dans les projets EMR pour éviter une perturbation des transmissions.

paysage marin

Les installations EMR constituent une intrusion visuelle des machines dans le paysage maritime associée à un balisage lumineux pour sécuriser le trafic aérien.

L’impact visuel à terre pourra être diminué avec le développement de l’éolien flottant qui permet une installation à une plus grande distance de la côte, maisaussi de technologies comme le houlomoteur dont l’impact visuel est plus faible, car moins haut.

Les extractions de granulats

L’implantation des EMR dans une zone d’extraction entrainerait une perte temporaire ou une perturbation des extractions déjà existantes.

-> Étude méthodologique des impacts des énergies marines renouvelables, MEDDE, 2012

6564 Le Petit livre bleu Partie IV : Impacts

Les gazoducs, oléoducs, câbles sous marins

Les zones concernées se trouvent principalement dans l’estuaire de la Gironde.

La pêche professionnelle

L’implantation d’unités de production EMR modifie les habitats marins et la possibilité pour les bateaux de naviguer dans certaines zones.

Le CRPMEM d’Aquitaine (comité régional des pêches maritimes et des élevages marins) a identifié en 2013 les zones à enjeux à travers l’élaboration d’une carto-graphie des activités de pêche en région.

Navigation/ plaisance

Les installations EMR peuvent être des obstacles à la navigation qui vont engendrer une modification des routes maritimes principales et des systèmes de communication (radars, aides à la navigation).

La mise en place d’une signalisation et d’un balisage spécifiques est obligatoire.

Tourisme

Le tourisme peut être impacté par des installations EMR du fait de la modification des paysages.

Des études montrent que l’impact est parfois positif en relation avec le tourisme industriel qui perdure après les opérations d’implantation. De nouvelles activités de loisirs peuvent se développer au niveau des aménagements (navigation, pêche sportive).

Technologies Usages Hydrolien Houlomoteur éolien

Zones naturelles

Navigation

Plaisance

Pêche

Zones militaires

Gazoducs et oléoducs sous-marins

Câbles de communication sous-marins

Extraction de sédiments

Zones de radar

Dragage

Paysage marin

Tourisme

-> GIP Littoral AquitainPas de conflit Contrainte non rédhibitoire Contrainte rédhibitoire

Vue d’ensemble des conflits d’usages potentiels :


Lesimpacts environnementaux

14

Les impactsenvironnementaux

L’implantation des énergies marines peut avoir un certain nombre de consé-quences sur le milieu, la faune et la flore. En dehors des zones qui font déjà l’objet d’une protection particulière, il est indispensable d’évaluer et de réduire les effets de l’implantation de ces nouvelles technologies dans un milieu naturel sensible.Les impacts vont varier suivant les phases de développement des technologies : travaux, exploitation, démantèlement.

Remaniement des fonds et remise en suspension des sédiments

> Impacts : destruction d’habitats en phase travaux. Les impacts sont limités aux espèces peu mobiles vivant sur le fond. Ils affectent une surface relativement restreinte.

> Précautions : éviter autant que possible les interactions avec les habitats les plus sensibles (herbiers par exemple) dont la régénération à moyen et long terme est incertaine.

Les zones de protection réglementaire en mer :

Les zones de protection réglementaire en mer sont répertoriées dans 15 catégories d’aires marines protégées. Parmi elles, on retrouve les parties marines des parcs nationaux, les réserves naturelles, les aires de protection de biotope, les sites Natura 2000, ou encore les parties du domaine public maritime confiées au Conservatoire du littoral et les parcs naturels marins.

Les aires marines protégées doivent être perçues comme des outils au service d’une gestion durable du milieu marin et des espaces littoraux. En intégrant tous les acteurs impliqués, elles se définissent comme un espace délimité qui répond à un objectif de protection de la nature à long terme, non exclusif d’un développement économique maîtrisé, pour lequel des mesures de gestion sont définies et mises en œuvre.


Bruits et vibrations

> Impacts : en fonction des caractéristiques des sources, des conditions de milieu et des capacités auditives des espèces considérées, les bruits et vibrations n’auront pas les mêmes conséquences. Les bruits de travaux sont potentiellement les plus impactants.

> Incertitudes : les bruits en phase opérationnelle ainsi que les capacités auditives des espèces sont peu connus et méritent d’être bien évalués.

Transport d’électricité et électromagnétisme

> Impacts : les espèces pouvant être affectées sont connues pour leur mobilité et sont donc capables d’éviter les zones touchées.

> Incertitudes : les connaissances disponibles actuellement ne permettent pas de conclure sur les impacts potentiels dus au transport d’électricité et à l’électro-magnétisme.

Variations thermiques

> Impacts : globalement localisés et faibles car le réchauffement lié au câble est limité dans l’espace. Ils concernent essentiellement les peuplements vivant sur le fond ainsi que la qualité physico-chimique des matériaux.

> Précautions : des suivis sont nécessaires pour mieux comprendre les consé-quences sur la faune et notamment sur la composition des communautés dans la zone d’influence.

présence physique des installations

> Impacts : par leur simple présence, les installations interagissent avec le milieu :

- effet récif : les installations sont colonisées par la faune et la flore marines ; il semble donc être bénéfique.

- effet réserve : la restriction des usages (par exemple la pêche) due à la présence des installations permet à la faune et à la flore de se développer librement ; il dépend donc étroitement des mesures de gestion qui sont retenues.

- effet barrière et risque de collision : les installations constituent des obstacles au libre passage de la faune (poissons et oiseaux). Les impacts sont variables en fonction des espèces et des types de technologies considérées. Il est primordial de respecter les continuités écologiques.

> Précautions : sous l’eau, les risques associés aux hydroliennes doivent être mieux caractérisés, tandis que pour les autres technologies, ils semblent limités. En milieu aérien, ces risques se posent essentiellement pour l’éolien et l’avifaune et doivent être considérés au cas par cas.

perturbation physiques du milieu

> Impacts : l’immersion des machines induit une modification des courants et entraine des modifications sédimentaires (apparition de fosses ou de traînées) dans le milieu. Ce sont surtout les organismes vivant sur le fond marin qui sont affectés par ces perturbations.

> Précautions : les conséquences doivent être évaluées en fonction de l’aptitude des organismes à s’adapter à des conditions sédimentaires instables.

Risques de pollution accidentelle

> Impacts : les risques de contamination chimique associés à des projets d’énergies marines renouvelables seront dans la plupart des cas similaires aux risques associés à l’ensemble des projets de construction offshore.

> Précautions :

- évaluer les risques de contamination à caractère accidentel : rupture des circuits fermés des dispositifs, collision et naufrage ;

- évaluer les risques de contamination liés à des opérations contrôlées (essen-tiellement en phase travaux) : dragages et immersions, forages ;

- évaluer les risques associés à une diffusion à long terme de substances contenues dans les dispositifs et exposées au milieu marin : peintures, corrosion des structures et des câbles.

-> Étude méthodologique des impacts des énergies marines renouvelables, MEDDE, 2012(2)

7170 Le Petit livre bleu

Créditsphotographiques Partenaires

Produit par le GIP Littoral Aquitain et ses membres :Services de l’État, Conseil Régional d’Aquitaine Limousin Poitou-Charentes, Départements de Gironde, des Landes et des Pyrénées-Atlantiques, Communautés d’agglomération du Bassin d’Arcachon Sud Atlantique, Côte Basque Adour et Sud Pays Basque, Communautés de communes de la Pointe du Médoc, des Lacs Médocains, de la Médullienne, du Bassin d’Arcachon Nord Atlantique, des Grands Lacs, de Mimizan, de Côte Landes Nature, de Maremne Adour Côte Sud, et du Seignanx.

Avec l’aide de la Région Aquitaine Limousin Poitou-Charentes

Et la participation des partenaires du GIP Littoral Aquitain : Energie de la Lune, Valorem, WPD Offshore, ADEME et Agence Développement Innovation

P. 03 : Studio Mr Thornill


P. 10 : Port de Bayonne

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P. 24 : 1) WPD Offshore - 2) GIP Littoral Aquitain - 3) Droits réservés

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P. 56 : Energie de la Lune

P. 58 : 1) Droits réservés - 2) Fotolia - 3) Energie de la Lune




P. 68 & 69 : Centre de la Mer de Biarritz

Directeur de la publication

Renaud LagraveGIP Littoral Aquitain

Conception éditoriale & rédaction

Élise CouturierGIP Littoral Aquitain

Marlène KiersnowskiRégion Aquitaine Limousin Poitou-Charentes

Conception graphique

Studio Mr Thornillwww.monsieurthornill.com

ISBN978-2-9556974-0-5

Achevé d’imprimer en mai 2016 sur les presses de Korus.

Les énergies marines renouvelables

Le Petit Livre Bleu est le fruit d’un travail collaboratif réalisé par les membres du GIP Littoral Aquitain et ses partenaires littoraux : acteurs privés, publics et associatifs. Tous se sont considérablement mobilisés pour permettre sa production. Le document ambitionne d’informer largement les citoyens sur les enjeux liés au développement des énergies marines dans la région.

1 €

Documents

GIP Littoral · 2019. 5. 6. · Fort de la conviction qu’innovation, transition énergétique et création d’emplois doivent avancer de concert, l’engagement de la Région dans