Technologie
Technologies éoliennes en mer
Une éolienne est constituée d’un mât, d’une nacelle et de pales.
En mer, elle peut soit être posée sur le fond marin (*technologie éolien posé), soit reposer sur une base flottante ancrée aux fonds marins (**technologie éolien flottant).
Le choix de la technologie éolienne posée ou flottante dépend de la profondeur de la mer.
Les éoliennes peuvent être posées jusqu'à environ 70 m de profondeur, car au-delà il est techniquement plus difficile et plus coûteux de réaliser les fondations et les mâts.
La technologie flottante est privilégiée au-delà de 70 m de profondeur. Entre 50 et 70 m de profondeurs, les deux technologies sont susceptibles d'être utilisées.
* Eolien posé
Aujourd’hui, l’éolien posé est une filière techniquement plus éprouvée et économiquement plus compétitive que l’éolien flottant, qui atteint actuellement le stade commercial.
Trois principaux types de fondation sont utilisés pour les éoliennes posées, en fonction des caractéristiques physiques du site, et notamment en fonction de la nature des sols (selon qu’ils soient sableux et donc friables, ou au contraire rocheux et donc durs) :
- monopieu (structure constituée d’un tube en acier enfoncé dans les parties dures du sous-sol marin),
- gravitaire (structure composée d’une large base en béton),
jacket (structure en treillis métallique reposant sur trois ou quatre pieux).
** Eolien flottant
La technologie flottante est en plein développement et atteint actuellement un stade commercial. À ce jour, les coûts de l’éolien flottant sont ainsi environ deux fois supérieurs à ceux de l’éolien posé, mais il est attendu une disparition de cet écart d’ici environ dix ans.
Plusieurs technologies de flotteurs sont utilisées pour l’éolien flottant : support semi-submersible, support barge, support avec ancrage à lignes tendues (TLP) et technologie SPAR.
En fonction de la technologie utilisée pour le flotteur, les lignes d’ancrage doivent être plus ou moins tendues. Différents types d’ancres existent également (ancre marine, corps-mort, pieux ou ancre à succion).
Bilan carbone d'un parc éolien en mer
Selon le nombre d’éoliennes, leur puissance unitaire et le temps d’exploitation, le bilan carbone des parcs éoliens en mer posés français varie comme suit :
de 554 000 à 734 000 tonnes éqCO2 émises ;
un facteur d’émission entre 13 et 19g éqCO2/kWh produit ;
un temps de retour de 4,5 à 6 ans en France ; le temps de retour correspond à la durée nécessaire à l’installation pour produire la quantité d’énergie consommée au cours de son cycle de vie.
Nous ne disposons pas encore de bilan carbone établi pour les parcs éoliens flottants de taille commerciale puisqu’aucun projet équivalent n’a encore été développé en France.
Néanmoins, une étude bibliographique, commandée par la Commission nationale du débat public (CNDP) lors du débat public pour l’implantation de deux projets et de leurs extensions en Méditerranée, a permis d’estimer en moyenne des émissions de 19,5 g éqCO2 /kWh pour les futurs parcs commerciaux éoliens flottants.
Ainsi, les parcs éoliens en mer flottants et posés ont des intensités carbones largement inférieures aux moyennes des mix électriques français et européens, contribuant aux objectifs de décarbonation.
Dans son rapport sur le sujet, RTE a estimé en 2019 que les énergies renouvelables contribuaient à des réductions d’émissions en France, mais également en Europe, à hauteur de 22 millions de tonnes de CO2 par an (5 millions de tonnes en France et 17 millions de tonnes dans les pays voisins).
Recyclage d'un parc éolien en mer
Après leur démantèlement, le recyclage des éoliennes est quasi intégral :
- Les parties métalliques comme le mât et le rotor constituent plus de 90% du poids des éoliennes : leur recyclage est organisé dans les filières conventionnelles déjà existantes pour les éoliennes terrestres. L’acier notamment se recycle très bien, la demande étant en constante augmentation.
- Le défi le plus important pour le recyclage des éoliennes concerne les 10% du poids restants, notamment les pales en matériaux composites, ou encore les aimants. Des filières dédiées de gestion de ces déchets existent déjà pour partie et devront être renforcées.
L’État considère le recyclage comme un enjeu majeur des projets éolien en mer.
À ce titre, les cahiers des charges des appels d’offres actuels imposent des critères de recyclabilité forts.
Ainsi, le cahier des charges de l’appel d’offres pour un projet de 250 MW en Bretagne Sud prévoit que les candidats s’engagent à ce que les taux de recyclage ou de réutilisation des ancrages et des mâts soient respectivement supérieurs ou égaux à 90% et 98%.
De plus, 100% de la masse totale de béton contenue dans les flotteurs et au moins 95% de la masse totale d’acier contenue dans ces flotteurs doivent être recyclés ou réutilisés.
