Éolien en mer

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Cette vidéo est financée par le Débat Public Éoliennes en mer Nouvelle-Aquitaine. Vous pouvez voir la page avec les photomontages (info), le jeu Énergie 2049 et le questionnaire pour donner votre avis.

Autres vidéos financées par le même débat public:
Science de Comptoir.
Monsieur Bidouille.
Le monde en cartes.

Rapports:
– Le rapport de RTE Futurs Énergétiques 2050 (cette page vous permet d’accéder aux différents chapitres que j’ai utilisé).
Global Offshore Wind Report 2021 – Global Wind Energy Council
Offshore Wind in Europe – Key trends and statistics 2020 – Wind Europe
Offshore Wind Outlook 2019 – International Energy Agency
Future of WInd – IRENA (2019)

Cartes:
– Pour les vents.
– Pour les parcs éoliens en mer.
– Pour la profondeur des eaux.

Éolien en mer en France:
Récapitulatif de l’éolien en mer en France (avec les différents projets).
– Des informations sur les parcs éoliens en mer sont disponibles par façades maritimes.
Le foisonnement possible sur les trois façades.

Sur les éoliennes:
– Modèle typique d’éolien terrestre: Vestas éolienne terrestre V136-3.45MW.
– Des éoliennes en mer à >60% de facteur de charge: Haliade X
Vestas to install prototype of world’s ‘tallest and most powerful wind turbine’ in 2022.

Fondations et raccordement:
Les différents types de fondations existants – Débat Public des îles d’Yeu et de Noirmoutier.
Ørsted assure la fabrication des fondations monopieu pour ses parcs éoliens en mer – Énergies de la mer
-- Comment raccorder l’éolien au mer au réseau électrique ? – Débat Public
Raccorder les énergies marines renouvelables – RTE
Comment raccorder les parcs éoliens flottants au réseau électrique ?

Éolien flottant:
L’éolien flottant dans la transition énergétique en Occitanie : une filière à fort potentiel énergétique et industriel
Éolien flottant : toutes les plates-formes.
Floating offshore wind power: a milestone to boost renewables through innovation.
L’éolien offshore flottant est doublement stratégique pour la France – La Tribune

Facteur de charge:
– Un site regroupant les données des parcs éoliens en mer anglais.
L’Haliade X a un facteur de charge de 60-64%.
Potential to improve Load Factor of offshore wind farms in the UK to 2035.
Énergie éolienne : la difficulté du recyclage et la controverse des pales – EuroNews.

Aspects économiques:
Le rapport de RTE
Combien coûte un parc éolien flottant en France ?
La guerre des prix sur le marché de l’éolien offshore européen
Projected Costs of Generating Electricity – 2020 edition – IEA
Renewable Power Generation Costs 2020 – IRENA
Cherbourg : l’usine de pales d’éoliennes double sa capacité de production et recrute – Révolution Énergétique
La première nacelle GE du futur parc éolien en mer de Saint-Nazaire est sortie d’usine – L’Usine Nouvelle
Vrai-faux : 10 questions qui fâchent sur les éoliennes (notamment point 8) – We Demain
Observatoire de l’éolien 2020 (gros rapport avec pas mal de données sur les emplois notamment).
Éolien en mer, des usines mais pas encore de filière française – L’Usine Nouvelle
Industrie éolienne – Connaissance des Énergies
La plus grande éolienne en mer sera fabriquée en France – Le Moniteur

Matériaux:
Bilan Carbone® du parc éolien en mer au large de Fécamp
Bilan Carbone® du parc éolien en mer au large de Saint-Nazaire
The Role of Critical World Energy Outlook Special Report Minerals in Clean Energy Transitions – IEA
– Kalt, Gerald, et al. « Material stocks in global electricity infrastructures–An empirical analysis of the power sector’s stock-flow-service nexus. » Resources, Conservation and Recycling 173 (2021): 105723. Je l’ai notamment utilisé pour les estimations de matériaux pour la centrale au charbon.
Chapitre 12 du rapport de RTE: L’analyse environnemental (en particulier 12.3).
Consommation d’une centrale au charbon – US Energy Information Administration (EIA)
Matières premières et énergie, les enjeux de demain – Olivier Vidal
Modélisation de l’évolution long-terme de l’énergie de production primaire et du prix des métaux – Olivier Vidal

Sur le cuivre:
Le cuivre : revue de l’offre mondiale en 2019 – BRGM
Copper (2021) – USGS
– Pietrzyk, S., and B. Tora. « Trends in global copper mining – a review. » IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 427. No. 1. IOP Publishing, 2018.
– Vidal, Olivier, et al. « Prey–Predator Long-Term Modeling of Copper Reserves, Production, Recycling, Price, and Cost of Production | Environmental Science & Technology. » Environmental science & technology 53.19 (2019): 11323-11336.
– Rötzer, Nadine, and Mario Schmidt. « Decreasing metal ore grades—is the fear of resource depletion justified?. » Resources 7.4 (2018): 88.

Sur les terres rares, je vous renvoie à mon travail sur le sujet.

Sur la fin de vie:
Le démantèlement d’un parc éolien en mer – débat public
Dong Energy démantèle le tout premier parc éolien offshore du monde – l’EnerGEEK
Decommissioning the Last Option for Offshore Wind Farms – Analysis
Concept for repowering of Offshore wind farms
– Jadali, A. M., et al. « Decommissioning vs. repowering of offshore wind farms—a techno-economic assessment. » The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 112.9 (2021): 2519-2532.
– Martínez, E., et al. « Life cycle assessment of a wind farm repowering process. » Renewable and Sustainable Energy Reviews 93 (2018): 260-271.
Sustainable monopile decommissioning, one step closer to circularity

Sur la fin des pales:
– Un bon article d’AFP Factuel: Impossible d’enterrer des pales d’éoliennes en France, mais leur recyclage pose problème.
Énergie éolienne : la difficulté du recyclage et la controverse des pales – EuroNews
Recyclage des pales d’éoliennes dans le ciment par co-processing
Wind industry calls for Europe-wide ban on landfilling turbine blades | WindEurope
Wind Turbine Blades: Options at End of Life – Kleinman Center for Energy Policy
Siemens Gamesa pioneers wind circularity: launch of world’s first recyclable wind turbine blade for commercial use offshore

Le précédent travail de RTE qui montre la réduction des émissions CO2 grâce aux éoliennes et au photovoltaïque.

Taux de retour énergétique:
– Huang, Yu-Fong, Xing-Jia Gan, and Pei-Te Chiueh. « Life cycle assessment and net energy analysis of offshore wind power systems. » Renewable Energy 102 (2017): 98-106.
– Bonou, Alexandra, Alexis Laurent, and Stig I. Olsen. « Life cycle assessment of onshore and offshore wind energy-from theory to application. » Applied Energy 180 (2016): 327-337.
– Le taux de retour énergétique est également facile à calculer pour ceux qui ont accès à des bases de données d’analyse du cycle de vie (cumulative energy demand).
– Calcul sur l’acier. Iron and Steel Technology Roadmap (IEA) montre qu’il faut environ 22,4 GJ pour produire une tonne d’acier primaire et 2,1 GJ pour recycler une tonne d’acier. Le parc de Saint-Nazaire qui a nécessité 160 000 tonnes d’acier produira 40 TWh d’électricité sur sa durée de vie, soit 144 000 000 GJ. Avec ses données, on voit que la production électrique du parc de Saint-Nazaire permet de produire 40-400 fois son contenu en acier. Il faut ajouter à tout ça le transport, la production, l’entretien, le démantèlement… etc d’où un taux de retour énergétique autour de 20. Mais, ça permet de se rendre compte que la production est importante devant les besoins pour les matériaux.

Éoliennes, climat et météo:
– Cet atlas interactif permet de voir l’évolution des vents de surface dans différents modèles.
– Ce point est discuté dans un chapitre du récent rapport du GIEC (12.4.5.3).
– Cai, Yiling, and François-Marie Bréon. « Wind power potential and intermittency issues in the context of climate change. » Energy Conversion and Management 240 (2021): 114276. The impact of climate change on the wind power resource is insignificant (from +2.7% to −8.4% for national annual mean load factor) and even its direction varies among models.
What Europe’s exceptionally low winds mean for the future energy grid – The Conversation
– Miller, Lee M., and David W. Keith. « Climatic impacts of wind power. » Joule 2.12 (2018): 2618-2632.

Wikipédia:
Matières premières critiques
RTE (entreprise)
Floating wind turbine (dont une liste des projets)
Dogger Bank

Autres:
– Le « permis enveloppe » permet de simplifier les procédures administratives pour l’éolien en mer.
Estimation de l’empreinte carbone de 1995 à 2020
L’éolien offshore en France, une accélération indispensable – La Fabrique Écologique
Why Do Wind Turbines Stop? Reasons Explained
Bilan électrique 2019 – RTE

Autres vidéos:
Parc éolien en mer de Saint-Nazaire – Découvrez les étapes de la construction du projet.
Offshore wind power – how it all comes together at sea.

Quelques supports utilisés:
La photo des pales d’éolienne enterrées.
Les structures pour les éoliennes en mer.
Vestas Wind Turbine Blade transportation.

2 réflexions au sujet de “Éolien en mer”

  1. Bonjour,
    J’ai bien aimé ta vidéo sur les éoliennes en mer mais par contre, il y a un point qui me chiffonne.

    Tu commences par nous parler de puissance installée et de l’énergie totale qu’on espère produire. En tout cas tu commence par là. Or, c’est pas complètement inintéressant mais ce sont vraiment les chiffres les moins intéressants de tous et c’est malheureusement toujours ceux la qu’on donne dès qu’on parle d’ENR parce que ce sont les plus gros. Mais en fait, ces grandeurs là ne permettent pas de savoir combien ça permet de supprimer de moyens pilotables. Or, si on doit continuer d’entretenir ces dernier mais que, par contre, ça baisse leur rentabilité parce-qu’ils produisent moins, alors l’intéret global à l’échelle du pays du projet d’éoliennes s’en trouve très diminué. Prennons un cas particulier : Si on est obligé de maintenir en service un réacteur nucléaire mais qu’il est moins rentable parce qu’il ne produit que pendant les crêtes de consommation ou bien pendant les creux de production des ENR, alors ça présente un intéret très discuttable voir à terme des risques importants. (oui parce qu’une centrale nucléaire mal entretenue… j’ai besoin de faire un dessin ?) Petite digression à but d’analogie : moi, je ne fait pas de réseau électrique, mais je fais du réseau internet. Et, dans ce milieu, on a coutume de compter la bande passante disponible à « 95centiles ». C’est a dire que sur une année, quel était mon minimum disponible une fois retiré les 5% de cas les plus défavorable qui correspondent à des indisponibilités ponctuelles et/ou des saturation/écrétage exceptionnels. En d’autres termes, quel niveau de demande mon client pouvait-il espérer voir honoré 95% du temps. C’est un système qui modélise très bien les besoin en installations vs l’utilisation moyenne qui en est faite. Si je fait une analogie, un chiffre qui serait intéressant serait la puissance garantie à 95centiles par le parc d’éoliennes. (Autrement dit, si on enlève les pires 5% de l’année qui peuvent correspondre à des maintenances, des arrêts pour tempête ou à des absences totale de vent, quelle est la puissance que l’on peut garantir être toujours en mesure de produire quelque soit la météo. Ce chiffre est intéressant car il représente une ligne de fond, et donc en gros la quantité de moyens pilotables que le parc d’éoliennes permet de supprimer. C’est ce chiffre là qui est pertinent pour dire si c’est un investissement vraiment intéressant ou non. Le graphique à 22min de ta vidéo apporte une réponse intéressante : Il semble que si je transpose mon analogie à 95centiles il ne reste presque plus rien ! Mais même en descendant à 80centiles, la production garantie reste inférieure à 10% de la puissance installée. Autrement dit quand on installe 100GW de puissance, il y en en fait moins de 10GW qui contribuent réellement à la puissance garantie pour le pays. Le reste c’est certes bon à prendre mais c’est du non-garanti, donc de l’effacement de conso sur les autres moyens de production, mais rien de plus. Si je poursuis mon analogie, il me semble pouvoir ajouter que les réseau informatiques sont en fait bien plus souples car en cas de saturation, ils ne s’effondrent pas. Ils reportent automatiquement la demande, ne créant qu’un ralentissement pour le consommateur. Alors que dans le cas de la fourniture d’énergie, je ne vois pas comment un tel système pourrait être satisfaisant. Différer la charge de la batterie de voiture électrique c’est peut-être parfois faisable mais pas toujours souhaitable si on veut rouler le lendemain ou bien si c’est pour faire rouler des trains qui doivent partir à l’heure. Arrêter une usine, c’est potentiellement des coûts énormes aussi. Bref, y’a pas tellement le choix en fait si on veut passer au tout électrique, ET non-carboné ET dans un budget acceptable, il va falloir construire de nouveaux réacteurs nucléaires par dizaines. C’est pas que ça me remplisse de joie mais je ne vois pas bien d’autres solutions. Et puis après il faudra que les prochaines générations mettent au point la fusion avant qu’on épuise l’uranium. Mais à chaque génération ses problèmes… Commençons par résoudre les nôtres. Et là, le coup des éoliennes, ça m’a l’air mal barré.

    J’aimerais avoir ton avis sur ce qui précède, car je trouve très bien l’ensemble de tes vidéos et c’est la première fois que tu me sembles passer à coté d’un point particulièrement important.

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    • C’est juste qu’il faudrait traiter ce point pour tous les moyens de production (ils ont tous des limites en termes de disponibilité, de gisements ou de variations possibles)… Donc discuter du système électrique dans son ensemble dans chaque vidéo sur un moyen de production particulier… Ce qui est techniquement impossible et serait extrêmement redondant.

      Les problématiques que vous évoquez ne se pensent pas comme vous le faites mais, surtout, ne peuvent se penser qu’au niveau du réseau électrique. J’en parle donc dans mes deux vidéos sur le réseau électrique (https://www.youtube.com/watch?v=m5zl8NWMfWE où il est notamment question du fameux foisonnement et https://www.youtube.com/watch?v=uXrhrIw-mwk), un peu dans la vidéo sur le stockage de l’énergie sous forme mécanique et de manière plus récente et plus globale dans la vidéo sur le rapport de RTE: https://www.youtube.com/watch?v=XbrcUz0pu80 (en particulier de 23:25 à 44:55). L’équilibrage du réseau (et les coûts !) ne peuvent se penser, à mon avis, qu’au niveau du système électrique dans son ensemble. Je pense le dire plusieurs fois dans cette vidéo et renvoyer explicitement aux vidéos que je viens de citer. Je pense que j’ai déjà largement couvert le sujet. Chaque vidéo ne peut pas aborder tous les sujets en même temps (et encore moins si un sujet qui a été traité le mois précédent dans une autre vidéo… ça ferait vraiment redite pour les habitués de la chaîne :)).

      L’équilibrage du réseau est une question qui a un effet sur tous les moyens de production ou stockage donc on y reviendra, pour partie, dans d’autres vidéos. Par exemple quand je finirai enfin ma petite série sur l’hydrogène dont certains pensent qu’il va jouer un rôle dans le stockage intersaisonnier de l’électricité.

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