Contexte et objectifs
Les engagements de Kyoto et les directives communautaires encadrent au plus près les politiques nationales, mais ils laissent des espaces de subsidiarité. Chaque pays a ses particularités dans le domaine de l'énergie, et la France est placée devant des choix importants : la relance d'une politique de maîtrise de l'énergie et le renouvellement du parc électrique en particulier. Aux arguments traditionnels de la sécurité d'approvisionnement, de la prévention des risques, doit maintenant s'ajouter celui de la prévention des risques pour l'environnement. Il s'agit désormais pour la France de lutter contre les conséquences négatives dues à la production et à l'utilisation de l'énergie et de minimiser les dommages causés à l'environnement (objectifs notamment fixés par la Commission européenne).
Le développement des énergies renouvelables, impulsé à l'issue du Grenelle de l'Environnement, est assorti d'objectifs quantitatifs inscrits désormais dans la loi de programmation du 3 août 2009, relative à la mise en œuvre du Grenelle. L'arrêté ministériel du 15 décembre 2009 relatif à la programmation pluriannuelle des investissements (PPI) de production d'électricité a ainsi confirmé un objectif : porter la part des énergies renouvelables à au moins 23% de sa consommation d'énergie finale d'ici à 2020, avec notamment l'installation de 6000 MW de capacité installée en mer (objectif confirmé lors du Grenelle de la Mer). Il s'agit ainsi pour la France de répondre à la demande inscrite en 2008 dans le "paquet énergie climat" de l'Union européenne : part de 20 % d’énergies renouvelables dans la consommation finale de l’Union, tous usages confondus.
Cet engagement sur les énergies renouvelables est renforcé par de forts enjeux économiques et politiques. La France a ainsi l'occasion d'augmenter son indépendance énergétique et de mieux répartir ses sources d'approvisionnement.
La France a sous sa juridiction le deuxième espace maritime mondial avec plus de 11 millions de km² d’eaux. Potentiellement d’importantes ressources d’énergies marines renouvelables (EMR) sont mobilisables. La filière des EMR représente ainsi un facteur économique important avec le développement de filières industrielles d'excellence et la création à terme de plusieurs centaines de milliers d'emplois.
La conférence environnementale pour la transition écologique (13 et 14 septembre 2012) a permis au Président de la République d'affirmer l'effort du pays en la matière, à savoir son engagement dans "la transition énergétique, fondée sur la sobriété et l'efficacité, ainsi que sur le développement des énergies renouvelables, et plus globalement dans la transition énergétique". Cette affirmation a été confirmée par la 2ème conférence environnementale des 20 et 21 septembre 2013 avec l'annonce "d'un investissement massif dans les énergies renouvelables". Plus particulièrement, le volet énergie en mer a été renforcée le 30 septembre 2013 lors du déplacement du Président de la République à Cherbourg.
Recherche et développement
Les technologies EMR ne sont pas toutes compétitives dans l'état actuel du marché, certaines sont matures et d'autres sont encore au stade d'amélioration. Pour obtenir une maturation technologique et une réduction des coûts, les EMR nécessitent une activité R&D pour envisager un déploiement commercial à grande échelle.
La recherche publique est reconnue mondialement. Elle est dotée d’un important dispositif de démonstration et de partenariats publics-privés visant les nouvelles technologies de l’énergie.
La recherche sur l’énergie en mer en France a été marquée en 2012 par la montée en puissance des Investissements d’Avenir, notamment par le démarrage de nombreux projets de démonstration et par la labelisation des Instituts de la Transition Energétique (ITE, ex-Instituts d’Excellence des Énergies Décarbonées (IEED)).
Le projet "France Énergies Marines" (FEM) a été retenu (discours du Premier ministre, 9 mars 2012) et labellisé "Institut d'Excellence sur les Énergies Décarbonées", maintenant ITE.
France Énergie Marines réunit plus d'une cinquantaine d'acteurs publics et privés. Ce projet a été initialement porté par l'Ifremer et soutenu par trois pôles de compétitivité : pôle Mer Bretagne, pôle Mer PACA, CAPENERGIES. Il se structure autour d'un large consortium d'entreprises (grands groupes et PME), d'organismes de recherche et d'enseignement supérieur français et de collectivités territoriales.
L'objectif de France Énergies Marines est de contribuer à la mise sur le marché par les industriels français d'une palette de technologies EMR répondant aux besoins d'un secteur en forte croissance.
Quatre types d'énergies marines seront étudiées (éolien en mer, hydrolien, houlomoteur et énergie thermique des mers) à travers 15 thématiques de recherche technologique et socio-environnementale.
La France a mis en place un large programme de sites d’essais qui devront être opérationnels dans les années à venir. Plusieurs sites sont en cours de montage notamment dans le cadre de l’ITE France Énergie Marine.
Ces sites d’essais en mer seront mis à disposition des porteurs de technologies pour des tests de machines en conditions réelles.
Chapitre 1 – Le développement durable des activités économiques, maritimes et littorales et la valorisation des ressources naturelles minérales, biologiques et énergétiques
Les filières des EMR
Les phénomènes marins susceptibles d’être utilisés pour produire de l’énergie sont nombreux.
Plusieurs filières énergétiques liées à la mer sont utilisables :
■ Énergie éolienne offshore posé
Les éoliennes convertissent la force du vent en électricité. Elles sont constituées d’un mât (ou tour) sur lequel se pose une turbine dans laquelle tourne un rotor composé de 3 pales pour un diamètre total allant jusqu’à 150 mètres. Ces pales captent l’énergie cinétique du vent et font tourner une génératrice qui produit de l’énergie électrique.
Cette technologie est mature et est au stade commercial.
■ Énergie éolienne offshore flottant
Principe identique à celui de l'éolien posé. La différence réside dans le support. Pour l'éolien flottant, les éoliennes sont installées sur un support flottant à la surface de l'eau.
Technologie moins avancée que l'éolien posé avec actuellement deux prototypes installés au monde et plusieurs en développement (dont deux en France).
■ Énergie hydrolienne (courants de marées)
Elle est produite par l’énergie des courants qui sont concentrés dans certains endroits près des côtes. On peut comparer une installation hydrolienne à une éolienne sous-marine. Plus le courant est fort, plus l’énergie produite sera importante. C'est une énergie fluctuante mais prédictible.
Technologie que l'on peut considérer comme en développement avancé. Le stade commercial est envisageable à partir de 2020.
■ Énergie marémotrice (marées)
Il s’agit de créer une retenue d’eau artificielle grâce à un barrage qui génère une différence de hauteur d’eau, exploitée par des turbines de basse-chute (à chaque mouvement de marée, soit deux fois par jour).
Filière mature depuis de nombreuses années.
En France, le barrage de la Rance qui fonctionne sur ce principe est exploité depuis 1966.
■ Énergie houlomotrice (vagues)
Produite par le mouvement des vagues (la houle), l’énergie houlomotrice est une forme concentrée
■ Énergie thermique des mers
Produite grâce à l’exploitation de la différence de température entre les eaux de surface et les eaux profondes des océans, l’énergie thermique marine est une technique particulièrement adaptée à la zone intertropicale où l’amplitude des températures est importante. Il s’agit d’utiliser la différence de température, d’au moins 20°C dans la zone intertropicale, entre l’eau en profondeur et l’eau en surface pour produire de l’électricité, de l’eau douce, ou encore du froid pour la climatisation.
Technologie au stade de la recherche, avec un prototype pilote à échelle de laboratoire installé à La Réunion, et un autre en développement à plus grande échelle à La Martinique.
■ Biomasse algale
Alternative énergétique au pétrole, capable de produire de l’énergie sous trois formes : hydrogène, biocarburant ou encore biogaz.
Technologie au stade de la recherche
■ Énergie osmotique
Transformation de la pression osmotique issue du mélange entre l'eau de mer et l'eau douce.
L'eau douce (fleuve) et l'eau salée (mer) sont séparées par une membrane semi-imperméable.
L'eau douce migre à travers une membrane (phénomène d'osmose) pour créer une surpression et produire une force hydraulique pouvant actionner une turbine.
Technologie au stade de la recherche.
■ See Water Air Conditionning (SWAC)
Système de climatisation avec production du froid à partir d'un réseau refroidi par de l'eau puisée en grande profondeur.
Technologie installé à petite échelle, et au stade de la recherche avec des projets en développement pour les plus grande échelles.
Une politique engagée de développement des EMR
■ En 2010 AMI EMR
Il a contribué au financement des travaux associés à deux prototypes d’éolien flottant, ainsi que deux démonstrateurs hydroliens et un démonstrateur houlomoteur.
■ En 2011
1 – Lancement du premier programme éolien en mer français
Le ministère de l'Écologie a lancé en juillet 2011 un premier appel d’offres pour le développement de capacités de production d’électricité par énergie éolienne offshore posée. Cet appel d’offres était la première étape pour atteindre l'objectif de 6000 MW à horizon 2020. Il représentait une puissance maximale de 3000 MW répartie sur cinq zones identifiées à la suite d'une planification concertée, visant à prévenir au mieux les conflits d'usages : Le Tréport, Fécamp, Courseulles-sur-Mer, Saint-Brieuc et Saint-Nazaire.
Suite à ce premier appel d’offres, près de 2000 MW ont été attribués : ils concernent les lots de Fécamp, Courseulles-sur-Mer, Saint-Brieuc et Saint-Nazaire.
2 – AMI Grand Éolien
Trois objectifs principaux : diminution du coût de l’électricité, amélioration de l’intégration, diminution des impacts environnementaux. Certains projets lauréats ont fait l’objet d’annonces courant 2013, d’autres sont encore en phase finale de contractualisation.
■ En 2012
1 – Lancement feuille de route pour l’hydrolien
Au cours de l’année 2012, plusieurs travaux ont été menés par l’administration afin d’approfondir la connaissance du secteur hydrolien. Parmi ces travaux on peut citer :
a) une demande d’informations à destination de l’ensemble des acteurs embrassant un périmètre très large allant de la vision des acteurs du secteur jusqu’à l’économie et le financement des projets, en passant par l’évaluation de leurs impacts sur l’environnement ou sur les activités existantes,
b) des rencontres régulières avec les acteurs les plus importants, ainsi qu’avec l’ensemble des porteurs des technologies les plus avancées,
c) une étude sur les modalités d’évacuation et de raccordement de la production électrique hydrolienne au réseau, étude confiée à RTE dont le rapport a été rendu public en janvier 2013,
d) la proposition d’une méthodologie d’analyse multicritères, dans une optique d’identification de zones potentiellement propices au déploiement de l’hydrolien, réalisée par le Cete/Cetmef,
e) en février 2013, les préfets ont lancé des processus de concertation avec l’ensemble des acteurs et des usagers de la mer afin d’identifier des zones propices au développement de fermes hydroliennes de démonstration pré-commerciale au sein de macro-zones prédéfinies par les études précitées.
2 – Projet de ferme pilote éolien flottante, lauréat du programme européen NER300
Encouragé par l'État, le projet Vertimed a été lauréat du dispositif NER300. Ce projet consiste à installer une ferme pilote d’éolienne flottante au large de Fos-sur-Mer.
Chapitre 1 – Le développement durable des activités économiques, maritimes et littorales et la valorisation des ressources naturelles minérales, biologiques et énergétiques
■ En 2013
1 – Lancement du deuxième appel d'offres sur l'éolien en mer posé.
Ce deuxième appel pour l'installation d'éoliennes en mer posées pour une capacité de 1000 MW concerne deux lots : le premier est situé au large du Tréport (zone déjà présentée lors du 1er appel d'offres, mais qui n’a pas été attribuée) et un lot situé au niveau des îles d’Yeu et de Noirmoutier. Il vient compléter le premier appel d’offres qui avait permis l’attribution de 2 000MW.
Cet appel d’offres s’inscrivant dans la continuité du précédent, le cahier des charges s’en inspire très largement. Le dépôt des dossiers de candidature pour cet appel d’offres s’est clôturé le 29 novembre dernier. Les dossiers déposés sont actuellement en cours d’instruction par la CRE.
2 – Candidatures françaises au deuxième appel à projets du programme NER300
En juillet 2013, la France a présenté la candidature de deux projets de fermes hydroliennes et un projet ETM. Les résultats sont attendus pour la mi-2014.
3 – AMI Énergies Marines Renouvelables – Briques et Démonstrateurs
L'Ademe a lancé le 13 mai 2013 un AMI pour le compte de l'État. Cet AMI s’est clôturé le 31 octobre dernier. L'objectif est de consolider par l'innovation 4 technologies au stade préindustriel :
• l'énergie hydrolienne marine,
• l’éolien flottant,
• l’énergie houlomotrice,
• l’énergie thermique des mers.
Ces quatre filières pouvaient proposer des projets de "briques technologiques", c’est-à-dire des éléments indispensables au déploiement à grande échelle des énergies marines. Ces briques peuvent être communes à plusieurs filières comme par exemple de nouvelles méthodes d’installation, des dispositifs permettant de faciliter le raccordement électrique ou la préparation des fonds marins.
4 – AMI fermes pilote hydroliennes
L’Ademe, toujours dans le cadre du programme des Investissements d’Avenir, a lancé le 1er octobre 2013 un AMI dont l’objectif est d’accompagner la réalisation de fermes pilote hydroliennes en mer. Il s’agit de tester l’installation et le fonctionnement d’un ensemble d’hydroliennes, et de poursuivre ainsi la consolidation de la filière.
5 – Comité national pour les énergies renouvelables en mer – Feuilles de route éoliennes posés et flottantes
Le 6 novembre 2013, le ministre de l'Écologie, du Développement durable et de l'Énergie a installé le Comité national pour les énergies renouvelables en mer. Lors de ce même comité, le ministre a annoncé le lancement de deux feuilles de route pour l’éolien :
=> pour le développement de l'éolien flottant en mer
Pour développer cette filière au fort potentiel énergétique (estimation de 200TWh/an en France métropolitaine), plusieurs travaux ont été lancés pour permettre à cette technologie de passer au stade de déploiement pré-commercial à moyen terme :
• Le ministère vient de lancer début décembre 2013 une demande d'information qui doit permettre à toutes les parties prenantes, notamment industriels et énergéticiens, de proposer des solutions techniques et des schémas financiers. Elle permettra également de préciser les conditions techno-économiques du développement potentiel de l’éolien flottant.
• Une analyse multicritères à été lancée par le Cerema pour la détermination de zones techniquement propices à cette filière.
• Une étude sur les conditions de raccordement aux réseaux de transmission des parcs flottants a été commandé à RTE.
• Une phase de concertation en local, sous l’égide des préfets, va également être menée. Il s’agira, en concertation avec les acteurs concernés, de préparer la définition des zones pressenties pour l’installation de parcs pilotes. Cette communication sera lancée dès lors que les zones techniquement propices auront été identifiées.
• Renforcement du cadre législatif et réglementaire notamment celui relatif aux conditions d’exploitation des parcs éoliens flottants situés dans la ZEE, en particulier concernant le cadre fiscal
=> pour le développement de l'éolien posé en mer
Après les deux premiers appels d'offres, et pour poursuivre le développement de l'éolien posé en mer, le Gouvernement souhaite réaliser des études et utiliser les retours d'expérience des appels d'offres :
• Identification de nouvelles zones propices à l'implantation de parcs éoliens en mer posés,
• Réflexion sur les possibilités de sécuriser le cadre juridique des appels d'offres et d'évolution de l'architecture des appels d'offres éolien posés,