Renouvelables : la Suisse va-t-elle installer éoliennes et panneaux photovoltaïques dans les Alpes ?
En pleine réflexion sur l’évolution de son mix énergétique et sur sa dépendance à ses voisins durant le creux de production hydraulique en hiver, la Suisse envisage d’installer des éoliennes et des panneaux photovoltaïques dans les Alpes. C’est ce que suggère une étude publiée ce vendredi 28 mai 2021 par des chercheurs suisses.
Suisse : un mix électrique qui fait la part belle l’hydro-électricité, et rend le pays dépendant à ses voisins en hiver
Les Alpes suisse vont-elles se couvrir d’éoliennes et de panneaux photovoltaïques ? C’est la solution pour laquelle militent des chercheurs de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), dans une étude publiée ce vendredi 28 mai 2021, en collaboration avec l’Institut Institut WSL pour l’étude de la neige et des avalanches.
Le mix électrique suisse repose en effet largement sur l’hydro-électricité, qui représente en 2020 58,1% de la production totale d’électricité du pays. Le nucléaire a fourni 32,9% de l’électricité suisse, le solde de 9% étant couvert majoritairement par les nouveaux renouvelables (éolien, photovoltaïque, biomasse) et, secondairement, par les centrales thermiques à combustible fossile.
La Suisse dispose donc d’un mix électrique très peu carboné, mais il est fortement dépendant de l’hydro-électricité, dont la production peut varier, non seulement d’une année sur l’autre, mais aussi au cours de l’année. La production est ainsi plus faible en hiver, période de plus forte consommation. La Suisse est donc contrainte d’importer de l’électricité en hiver, et / ou de faire tourner ses centrales thermiques à plein régime.
Vers une installation massive d’éoliennes et de panneaux solaires dans les Alpes ?
Pour répondre à cette problématique et atteindre la neutralité carbone via une électrification des usages, l’étude de l’EPFL envisage une large installation de nouveaux renouvelables dans les Alpes (75% d’éoliennes, 25% de panneaux photovoltaïques).
En effet, l’ensoleillement est souvent fort dans les Alpes en hiver, assurant une bonne efficacité énergétique à des panneaux photovoltaïques. Contre-intuitive, l’idée est validée par les chercheurs : “Notre étude confirme qu’il y a une vraie opportunité, y compris économique, à installer des panneaux solaires dans les Alpes”, pointe le professeur Michael Lehning, co-auteur de l’étude. Concernant l’éolien, c’est le Jura suisse que les chercheurs plébiscitent, 40% des éoliennes de leur modèle y étant installé.
L’étude suppose l’installation d’unités de stockage en complément des centrales éoliennes et photovoltaïques alpines, et elle prend en compte la topographie de la Suisse, ses microclimats, la production hydraulique et les échanges d’énergie avec les pays limitrophes. Elle s’appuie sur le réseau électrique tel qu’il devrait être en 2025. Ce modèle permettrait de réduire de 80% la dépendance électriques de la Suisse à ses voisins et aux centrales thermiques en hiver.
Rédigé par : La Rédaction
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Le concept multirotor pourrait rendre l’éolien flottant compétitif dès 2022-2023 et réduire de 80 % l’utilisation des parcs offshore
C’est le calcul de la société norvégienne Wind Catching Systems partenaire du géant norvégien Aibel, et çà ferait gagner 10 ans comparé aux parcs éoliens offshore flottants conventionnels
Le nouveau concept est un écran de machines de 1 MW placé au sommet d’une plate-forme semi-submersible amarrée. L’installation des turbines se fait sur le mode “ascenseur” : toutes les opérations lourdes sont effectuées sur le pont. Il n’y a pas besoin de navires ou de grues spécialisés. D’où, en plus de son importante efficacité, des gains d’installation et de maintenance.
Le système est prévu pour une durée de vie de 50 ans au lieu de la garantie actuelle de 30 ans et coûtera beaucoup moins à entretenir que les solutions éoliennes flottantes courantes. De plus il résoudra les problèmes de durabilité liées au recyclage et à la réutilisation des aubes de turbines (qui sont toutefois désormais entièrement recyclables depuis plusieurs années, des résines comme celles d’Akerma jusqu’aux fibres composites), des ressources marines et des émissions de CO2 résultant de l’installation et de la maintenance.
Exploiter la pleine énergie des vitesses de vent élevées dans les eaux septentrionales de l’Europe, 1er gisement éolien offshore mondial, stimulées par l’effet multirotors, rendrait la nouvelle technologie 5 fois plus efficace qu’une éolienne offshore conventionnelle.
“Notre objectif est de permettre aux opérateurs éoliens offshore de produire de l’électricité à un coût compétitif avec d’autres sources d’énergie sans subventions” souligne Ole Heggeim, président de WCS
Chaque Windcatcher produirait suffisamment d’énergie pour 80 000 foyers, avec la sous-station intégrée dans le vaisseau mère, reliant toutes les unités et exportant l’électricité à terre, stockage et production power to X dont hydrogène compris.
L’annonce intervient dans le sillage de l’un des principaux propriétaires d’ACS, Ferd, qui a dévoilé ces jours-ci qu’il s’associait à Arendals Fossekompani pour créer une coentreprise à 50/50 (du nom de Seagust), avec l’intention de soumissionner lors du prochain appel d’offres pour l’éolien offshore en Norvège.
Le directeur des investissements de Ferd, Erik Bjørstad, précise : “L’objectif est de terminer les tests et la vérification techniques en 2021 et d’offrir des solutions de développement commercial en 2022. Wind Catching présente des avantages concurrentiels importants par rapport aux technologies conventionnelles et nous envisageons beaucoup d’opportunités pour cette nouvelle approche”.
Rachid Bendriss, directeur des investissements chez North Energy, qui soutient également WCS, estime que cette innovation permet aux opérateurs d’atteindre les coûts de production qu’ils espéraient en 2030-2035 dans un délai à présent beaucoup plus court et prévoit des marchés importants pour WCS, par exemple en mer du Nord, au large des États-Unis sur la Côte Ouest, et en Asie, au cours des décennies qui viennent.
Le coût actualisé de l’énergie (LCOE) de l’éolien flottant a chuté de façon spectaculaire depuis la mise en service du premier prototype à grande échelle en Norvège en 2009, mais l’industrialisation de la technologie repose sur un LCOE pour ce secteur atteignant 40-60 €/MWh (48-72 $/MWh) cette décennie alors que l’on peut faire mieux (par exemple le français Eolink prévoit 35 euros/MWh pour sa technologie d’ici à 2030)
Les concepts de multirotors ont été avancés par des entreprises, notamment OEM Vestas, mais dans l’espace flottant, ils se sont généralement limités à des conceptions à double turbine.
Pour mémoire l’énergie éolienne augmente de façon exponentielle avec la vitesse du vent. Les turbines conventionnelles limitent la production d’énergie au-delà de 11-12 m/s en faisant tanguer les pales.
En utilisant toute l’énergie des vitesses de vent plus élevées et l’effet multirotors, le système WCS génère 2,5 fois plus d’énergie annuelle par surface balayée qu’une turbine conventionnelle.
Avec une surface balayée double de celle d’une éolienne conventionnelle de 15 MW, une unité Windcatching génère 5 fois plus d’énergie annuelle.
Cinq unités WCS peuvent produire la même quantité d’électricité que 25 turbines conventionnelles, c’est donc une avancée notoire.
Selon les derniers chiffres de Quest FWE, les projets d’énergie éolienne flottante totalisant plus de 26 GW vont être en forte augmentation d’ici 2035, la flotte devant croître de manière « exponentielle » alors que la première vague de développements à grande échelle qui se dessine actuellement au plan international est stimulée par les compagnies pétrolières en transition énergétique et des coûts des renouvelables en baisse constante, avec encore un substantiel potentiel de baisse supérieur aux autres énergies selon toutes les prévisions.
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