Développement des Eoliennes en Mer : Situation en France et dans le Monde

Poséidon, Eole, et grands projets industriels ! Horisis Conseil met son excellence et toute son expertise au service de l’Eolien en Mer.

Ce premier article sur l’Eolien en Mer présente le contexte global et un point de situation sur le développement des projets en France, en Europe et dans le Monde. Il sera suivi par une nouvelle publication présentant les enjeux et challenges, relevés par les acteurs de cette industrie pour développer ces projets et exploiter ces installations.

 

Contexte général

Depuis la COP21, une véritable prise de conscience s’est faite au niveau mondial quant au réchauffement climatique et à son impact sur notre planète et ses populations. Ainsi la barre de 300 milliards de dollars d’investissements mondiaux dans les énergies renouvelables a été franchie en 2018 pour la 5ème année consécutive.

Le développement des énergies marines renouvelables (EMR), et en particulier de l’éolien en mer, apporte sa contribution à cette nécessaire transition énergétique. Cela se traduit par plus de 18 GW de capacité de production d’éoliennes en mer installée dans le monde fin 2017, dont plus de 80% en Europe, et des prévisions à hauteur de 69 GW devant être installé dans le monde d’ici 2027, ce qui portera la capacité totale de production d’éoliennes offshore à plus de 100 GW.

L’intérêt des éoliennes en mer posées, puis flottantes, est de s’éloigner des côtes et de bénéficier de vents plus puissants et plus réguliers, ce qui combiné à des éoliennes de plus en plus puissantes (éoliennes de 6 ou 8 MW installées aujourd’hui en mer, 10 à 15 MW dans un proche avenir) offrira des facteurs de charge plus important, clés pour une meilleure rentabilité.

 

Les Eoliennes en Mer en France : structure fixe et flottante

En France, pays qui dispose de l’un des plus forts gisements de développement d’éolien en mer, les engagements de la loi sur la transition énergétique se traduisent par des objectifs concrets dans la programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE). La prochaine PPE pour la période 2023-2028 est en cours de validation d’ici l’été 2019, avec des objectifs de 4,5 à 5,2 GW d’éoliennes en mer installées en 2028. Perspective jugée comme décevante par les industriels et les acteurs du secteur, car insuffisant à leurs yeux en terme de volume pour garantir le développement et le maintien d’une filière française.

 

Les 6 fermes éoliennes dites ‘commerciales’ attribuées en 2012 (AO1) et 2014 (AO2), devraient voir le jour d’ici 2022. Il s’agit ici pour chaque projet, d’une puissance totale de 500 MW, soit l’équivalent d’environ 60 à 80 éoliennes (de 6 à 8 MW suivant le projet) installées sur des fondations, de type monopieux, gravitaire ou structure métallique (jacket), posées sur des fonds marins inférieurs à 50 m, accompagnées d’une sous-station pour collecter l’électricité produite à 33 kV et la renvoyer convertie à 225 kV. L’intégration au réseau est assurée par RTE, depuis les sous-station via une liaison sous-marine avec deux câbles tripolaires (de 15 à 22 km) enfouis dans les fonds marins, puis une liaison terrestre avec câbles et postes jusqu’à la connexion avec les lignes de 400 kV.

Ces projets d’éoliennes en mer posées, situés dans la Manche et sur la façade Atlantique, sont portés par les consortiums regroupant ENGIE-EDPR-CDC pour Le Tréport et Yeu-Noirmoutier, EDF Renouvelables-ENBRIDGE-WPD Offshore pour Courseulles, Fécamp et Saint-Nazaire et enfin Iberdrola-RES-CDC pour Saint-Brieuc pour un investissement moyen de 2 milliards d’Euros par projet.

 

Les 4 fermes éoliennes flottantes dites ‘pilotes’ ou ‘démonstrateurs’ ont été attribuées en 2016 en Méditerranée et en Bretagne pour lever les incertitudes et les barrières technologiques en vue d’un développement commercial futur. Il s’agit pour chaque projet, de 3 à 4 éoliennes pour une puissance totale d’environ 25 MW, installées sur des structures flottantes ancrées au-delà de 50 mètres de profondeur et connectées au réseau par un câble électrique sous-marin dynamique.

Ces projets sont portés par EOLFI-CGN-Meridiam pour Groix-Belle Ile, EDF Renouvelables pour Provence-Grand Large dans le Golfe de Fos, ENGIE-EDPR-CDC pour les Eoliennes Flottantes du Golfe du Lion à Leucate, Quadran pour Eolmed à Gruissan, pour un investissement de 185 à 215 M€ par projet.

 

Un appel d’offre (AO3) est en cours pour un champ éolien de 500 MW au large de Dunkerque avec pas moins de 9 compétiteurs ! Alors que les derniers projets attribués en Belgique et en Allemagne, l’ont été sans subventions, les géants de l’énergie sont sur les rangs et montrent un fort appétit pour ce projet : les pétroliers Total et Shell, les opérateurs EDF Renouvelables et ENGIE, le portugais EDPR, le danois ORSTED, le Suédois Vattenfall, le néerlandais Eneco, l’allemand Eon, le canadien Boralex, les développeurs WPD Offshore, Quadran Energies Marines, ou les spécialistes comme DEME, Van Oord. Après soumission des offres, la Commission de Régulation de l’Energie (CRE) aura deux mois pour les examiner avant de les transmettre au Ministre de la transition écologique. Le lauréat devrait alors être désigné d’ici l’été 2019.

 

Par ailleurs les six premiers projets attribués en 2012 (A01) et 2014 (AO2) ont vu leurs prix de rachat d’électricité renégociés avant l’été 2018 par le gouvernement avec les consortiums, les faisant passer de 200€/MWh à 150€/MWh, le coût du raccordement étant transféré au gestionnaire du réseau RTE.

Pour l’appel d’offre de Dunkerque (AO3), un prix moyen de 60 €/MWh est attendu, pour un premier parc éolien en mer français produisant l’électricité au prix du marché sans subvention. Le permis enveloppe (décret de décembre 2018) permettra au lauréat d’ajuster leurs projets à la fin des recours avec, par exemple, l’intégration de machines plus performantes, ce qui était impossible jusqu’à présent.

 

Contrairement aux objectifs initiaux, ces six premiers projets (AO1 et AO2) ne produiront pas d’électricité avant 2022. En effet, ces projets ont essuyé les plâtres faisant face à un processus administratif long, fastidieux, et peu adapté, devant obtenir plusieurs autorisations, dont l’autorisation d’exploitation (code de l’énergie), l’autorisation d’occupation du domaine publique maritime (code de l’urbanisme) et la conformité à la loi sur l’eau (code de l’environnement, nécessitant une étude d’impact environnemental). Ces autorisations ont été systématiquement attaquées par des associations écologiques et de riverains, le passage devant les tribunaux engendrant alors des délais conséquents. Les nombreuses concertations et débats publiques ont cependant permis de lever les points bloquants avec les acteurs locaux et les usagers de la mer. Pour réduire les risques et les délais entre l’attribution des projets et la construction des parcs, plusieurs réformes ont été mise en place concernant les procédures de raccordement, l’attribution des autorisations, la gestion des contentieux, et enfin la simplification avec le permis enveloppe (l’Etat prenant à sa charge les études préalables, les autorisations seront accordées au moment de l’attribution de l’appel d’offre au lauréat).

 

Ces projets offrent des perspectives technologiques, industrielles et d’emplois importantes avec l’ouverture d’usines comme au Havre, à Cherbourg et Saint-Nazaire pour la construction des pales, des nacelles (les turbines), et de chantiers de construction des sous-stations et des fondations, mais aussi la mise en service de bases de maintenance nécessaire à l’entretien et à l’exploitation des fermes éoliennes.

 

De nombreux acteurs de la construction, du naval, de l’offshore sont présents comme partenaires sur ces projets : Eiffage, Vinci, Saipem, SBM Offshore, Naval Group, Bouygues TP, Chantiers de l’Atlantique, mais aussi les turbiniers tels que GE, Siemens-Gamesa, MHI-Vestas.

 

La France, bien qu’en retard dans l’exécution et la construction de ses projets d’éoliennes en mer posées, développe un réel savoir-faire dans l’éolien flottant et possède tous les atouts pour devenir un leader mondial de cette technologie.

 

Les Eoliennes en Mer en Europe et dans le reste du Monde

 

En Europe, la Mer du Nord, avec ses vastes étendues peu profondes et ses vents soutenus, mais aussi son savoir-faire important dans l’offshore oil & gas, a constitué le berceau de l’industrie de l’éolien offshore avec l’implantation des premières fermes en 2008.

 

Le Royaume-Uni, l’Allemagne, les Pays-Bas, la Belgique, le Danemark continuent encore de lancer de nouveaux appels d’offres. Partout le prix du MWh a baissé et a donc entraîné une évolution du modèle économique. Le prix du MWh des projets attribués passant d’un prix de rachat garanti (Feed-in-Tariff) à un complément de rémunération (Feed-in-Premium) puis maintenant à des prix sans subventions (Zero subsidy).

En mars 2019, le ministère britannique chargé de l’énergie, le BEIS, a annoncé son accord sectoriel pour l’éolien, avec une feuille de route pour l’éolien offshore fixant un objectif de 30 GW de capacités installées en UK d’ici 2030. Il vise à favoriser le développement de la chaîne d’approvisionnement locale (de l’ordre de 60%) et les exportations. Par ailleurs, les zones de la Mer Baltique, de la Méditerranée et de la Mer Noire sont investiguées.

 

Aujourd’hui, si le marché est dominé par l’Europe en termes d’éoliennes installées et de programmes en développement, de nombreux projets sont lancés dans le Monde et de solides perspectives s’ouvrent pour cette industrie. Ainsi les Etats-Unis (2 GW d’ici 2023, 25 GW en perspective) mais aussi l’Asie avec Taiwan (5,5 GW d’ici 2025), la Chine (1,8 GW installé, 24 projets éoliens offshore en cours pour 6,7 GW et un investissement de 18 milliards de dollars), l’Inde (5 GW d’ici 2032), le Japon (1 GW d’ici 2020), la Corée du Sud, le Vietnam ou encore l’Australie (2 GW actés en mars 2019), l’Amérique du Sud et l’Afrique du Sud accélèrent avec d’importants programmes de développement, dans lesquels les opérateurs et constructeurs européens, expérimentés et ambitieux, sont parties prenantes.

Ce panorama de l’industrie des éoliennes en mer et de ses projets futurs montre bien le virage amorcé par ce secteur, qui nécessite encore pour confirmer son arrivée à maturité, un fort développement pour répondre aux enjeux et challenges à la fois technologiques, industriels, réglementaires et politiques.

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