Ming Yang Smart Energy, une entreprise basée en Chine, vient de dévoiler un projet d’éolienne en mer. Sa spécificité ? Ses dimensions gigantesques. Ce nouveau modèle, plus grand et plus puissant que tous les autres du marché, devrait être déployé d’ici 2023. La course au gigantisme devient une tendance forte dans la recherche sur l’énergie éolienne maritime. Elle démontre aussi les ambitions de la Chine en matière d’énergies renouvelables.
L’éolienne en mer la plus grande au monde sera en Chine
Ce sont des chiffres qui donnent le tournis. La future éolienne en mer MySE 16.0-242 mesurera 242 mètres de hauteur. Ses pales feront 118 mètres de long. Et la turbine affichera une capacité nominale de 16 MW. L’entreprise chinoise Ming Yang Wind Power a annoncé qu’elle travaillait actuellement à son développement. Le premier prototype sera finalisé courant 2022. Il devrait ensuite être installé en 2023. Et la société prévoit le déploiement des premiers modèles commerciaux dès 2024.
D’après le constructeur chinois, une seule éolienne offshore de ce type est capable de produire 80 000 MWh d’électricité en une année. Une capacité de production qui la placera en tête des éoliennes offshore en matière de performance. Ming Yang estime en outre que cette puissance assure l’alimentation en électricité d’environ 20 000 foyers avec une seule éolienne.
Le règne des méga éoliennes en mer
On assiste actuellement à une forte compétition entre les acteurs du secteur de l’éolien offshore. Le but de leurs efforts ? Mettre au point les éoliennes en mer les plus grandes et les plus puissantes. La course semble superficielle, et pourtant il s’agit bien d’un enjeu technologique crucial.
Déployer des éoliennes en mer plus grandes et plus puissantes est sensé améliorer le retour sur investissements pour l’éolien offshore. Pour des coûts de production un peu supérieurs, les coûts d’installation et de raccordement restent inchangés, d’après le constructeur chinois. Le coût de la maintenance devrait également être comparable à des éoliennes offshore standard. En revanche, grâce à la meilleure performance des éoliennes, le coût de revient globale de l’électricité produite devrait être plus attractif. A l’avenir, il faudra de moins en moins d’éoliennes en mer pour atteindre une grande capacité de production.
Méga éoliennes offshore : un marché de plus en plus compétitif
Le projet Ming Yang vient challenger les trois acteurs qui participent actuellement à la course à la plus grande éolienne en mer. Vestas, Siemens Gamesa et GE Renewable Energy ont renchéri à plusieurs reprises ces dernières années pour annoncer “la plus grande éolienne en mer au monde”. Jusqu’à présent, c’était l’entreprise danoise Vestas qui était tenante du titre. Plus tôt cette année, elle a annoncé le développement d’une turbine de 15 MW.
Ce nouveau projet démontre encore une fois le dynamisme de la Chine en matière d’énergies renouvelables. Ming Yang Wind Power est un acteur relativement récent sur le marché. L’entreprise a été créée en 2006. En 2007, elle commercialisait sa première turbine. Un modèle qui ne faisait alors que 1,5 MW. En un peu plus de dix ans, la course à la performance est devenue un élément clé du marché de l’éolien offshore. La progression très rapide de Ming Yang sur le marché est aussi le signe de l’intérêt porté par Pékin à l’éolien offshore.
La Chine, plus que jamais intéressée par l’éolien offshore
En 2020, la Chine était le deuxième pays au monde dans le classement de l’éolien offshore. Malgré la crise sanitaire, le pays a continué d’investir dans l’éolien en général, et dans l’éolien en mer en particulier. La Chine devait augmenter sa capacité de production éolienne globale de 20% en 2020. Si Pékin est parvenu à garder le rythme pour l’éolien terrestre, l’éolien offshore a pour sa part souffert d’un ralentissement. Au premier semestre 2020, les installations d’éolien offshore étaient en baisse de 30% par rapport à 2019 d’après l’AIE. Mais les projets ne sont pas annulés pour autant, seulement reportés. Entre 2021 et 2022, la Chine se prépare à augmenter la cadence de déploiement de ses nouveaux parcs éoliens en mer.
Rédigé par : La Rédaction
COMMENTAIRES
Cette éolienne est déjà dépassée par le poucet norvégien ! Il faut également rappeler que l’éolien offshore améliore son bilan en allant de pair avec la production d’hydrogène ou autres, l’aquaculture, l’algoculture, voire le tourisme comme le présente parmi d’autres Ming Yang Wind Power sur son site.
L’éolien offshore flottant a, parmi ses avantages par rapport à l’éolien offshore conventionnel, très peu d’impact sur la faune aviaire du fait qu’il se trouve dans des emplacement très peu fréquentés par les oiseaux et autres animaux volants
La production d’énergies renouvelables éolienne solaire et biomasse (hors hydro) a dépassé celle du nucléaire en 2020 (selon BP) et les énergies l’éoliennes et solaires à elles seules ont dépassé la production nucléaire en 2021 (selon Ember)
Aux Etats-Unis parmi d’autres pays, le département américain de l’énergie prévoit lui aussi que les énergies renouvelables seront la source d’énergie américaine qui connaîtra la plus forte croissance jusqu’en 2050
Toutefois çà ne va pas assez vite par rapport :
– à la part encore importante d’énergies fossiles
– et à la hausse de la consommation notamment par des pays émergents.
Ce sont toutefois les énergies renouvelables (en particulier solaire et éolien) qui vont le plus vite à traiter ces problèmes (sans les risques parfois majeurs et très durables et les problèmes toujours non résolus du nucléaire : ressource limitée d’uranium et secondairement même du thorium, forte dégradation des émissions avec l’exploitation de l’uranium non recyclable et qui pourtant a et aura des applications bien plus utiles notamment dans le domaine spatial, dissémination à des pays et régions qui n’ont rien de sûr -Irak, Soudan, EAU, Arabie Saoudite, Soudan, Corée du Nord etc).
Energies renouvelables dont les coûts ont toujours les plus forts potentiels de baisse que le nucléaire et d’être dans les temps nécessaires à lutter le pus rapidement contre le réchauffement climatique, le stockage est également concerné avec une centaine de technologies à rendement élevé et à coût déjà compétitif ou prochainement, sur les plus de 300 technologies répertoriées dans les études scientifiques.
L’éolien flottant ne représente actuellement que 2% de la production électrique mondiale mais il est promis a un essor important, a une baisse des coûts également importante et rapide. Il en est d’ailleurs de même pour le solaire flottant dont le potentiel et la rapidité d’implantation peuvent être qualifiés de spectaculaire (voir étude du NREL sur le sujet pour le solaire flottant couplé aux seuls centrales hydrauliques mondiales, donc au stockage associé avec ses multiples avantages et quasiment pas d’inconvénients)
Wind Catching Systems (Norvège) développe un générateur éolien offshore flottant, le Windcatcher, qui pourrait produire de l’énergie renouvelable pour 80 000 foyers, c’est 4 fois plus que la plus puissante turbine actuelle au monde, la MySE 16.0-242 (16 MW) de MingYang Smart Energy (Chine) capable de produire 80 GWh par an, suffisamment pour alimenter plus de 20 000 foyers et qui est suivie par la V236-15 MW de Vestas parmi une poignée d’autres.
L’éolien flottant, outre ses avantages dont celui d’avoir très peu d’impacts environnementaux (moins que l’éolien offshore conventionnel dont les impacts sont en fait mitigés car il a aussi des aspects positifs) produit bien plus de manière plus constante. Un des (très relatifs) inconvénients est toutefois assez souvent la distance avec les sites de consommation. Il y a toutefois, selon les sites, plusieurs options pour nettement atténuer ce problème.
Le Windcatcher norvégien intègre 117 petits rotors empilés verticalement comme une voile sur un trimaran semi-immergé de 300 mètres de haut.
Selon l’entreprise, une Windcatcher produit autant d’énergie que 4 ou 5 des plus puissantes turbines flottantes existantes tout en réduisant de moitié le prix de l’énergie et une production sans subvention.
Cà permet de produire de l’électricité pour un coût au MWh similaire à ce que les autres technologies flottantes prévoient d’atteindre dans 10 ans (autour de 35 euros le MWh en flottant)
Des rotors plus petits peuvent augmenter le rendement
Les énormes pales des éoliennes offshore flottantes conventionelles atteignent en effet généralement leur maximum à des vitesses de vent d’environ 11 m/seconde.
Wind Catching Systems compte rendre les parcs éoliens flottants plus efficaces en s’appuyant sur un plus grand nombre de turbines plus petites avec des pales de 15 mètres de long, qui peuvent effectuer plus de rotations par minute et exploiter des vents plus forts allant jusqu’à 17 à 18 m/seconde et générer plus d’énergie.
A 11 m/seconde le vent a une énergie d’environ 350 watts par mètre carré, mais à 17 m/seconde il a une énergie exponentielle de 13 000 watts par mètre carré
De plus dans le Windcatcher, la voile est fixée à une tourelle rotative s’orientant dans le sens du vent.
En plaçant les turbines à proximité, le Windcatcher utilise l’effet multirotor : la turbulence créée par l’une est exploitée par les turbines environnantes, maximisant ainsi la quantité d’énergie qu’elles peuvent générer.
Il y a une synergie de turbulence entre les rotors : 10 turbines dans un réseau produiront plus que la somme de dix turbines individuelles
Au total, 1 seul Windcatcher peut produire suffisamment d’énergie pour alimenter 80 000 foyers tout en réduisant de 80 % la surface occupée.
Coûts d’installation et de maintenance réduits
Dans des conditions idéales, Wind Catching Systems l’unité pourrait produire jusqu’à 400 gigawattheures d’énergie par an
En combinant une technologie prête à l’emploi et en empilant plusieurs rotors sur une seule plate-forme, l’entreprise norvégienne estime que les Windcatchers coûteront moins cher à produire que les turbines flottantes individuelles, tout en ayant une durée de vie plus longue, réduisant ainsi d’autant plus le prix de l’énergie pour les consommateurs.
De plus les Windcatchers peuvent être construites près du rivage, puis êtres remorquées en place, alors que pour les éoliennes conventionnelles il faut souvent des navires spécialisés pour l’installation en mer.
Les unités sont conçues pour une durée de vie de 50 ans par rapport aux 30 ans d’une turbine actuelle, et un système d’ascenseur intégré dans la voile permet de remplacer les rotors individuels sans avoir besoin d’une grue externe.
L’énergie éolienne doit être développée trois fois plus vite
Wind Catching Systems, qui a été fondée en 2017, travaille avec l’Institute for Energy Technology et la société de services Aibel pour commercialiser la conception, avec un pilote qui sera mis en service en 2022 et devrait mettre les voiles d’ici 2024.
L’année dernière a marqué “la meilleure année de l’histoire de l’industrie éolienne mondiale” avec une augmentation de 53% de la capacité par rapport à 2019, selon un rapport du Global Wind Energy Council.
https://windcatching.com/technology
.
La création de nœuds en mer est importante pour la distribution intelligente de l’énergie renouvelable produite dans les pays autour par exemple de la mer du Nord. Une intégration efficace entre les anciens systèmes (pétrole, gaz) et les nouveaux (éolien, solaire, marémotrice et bien d’autres) est essentielle
Des îles naturelles ou artificielles ou des plateformes peuvent servir de hubs énergétiques pour des parcs éoliens offshore flottants (préférables pour leur très faible impact environnemental) ou pas selon les sites, et réutiliser une partie de l’infrastructure pétrolière et gazière existante (notamment pipelines) pour le transfert à terre d’hydrogène produit en mer de manière plus économique que la production après transfert via des câbles haute tension.
Plus en effet le nombre de gigawatts augmente, plus l’option hydrogène devient intéressante. Pour les parcs éoliens actuels, avec jusqu’à 1 gigawatt par parc, les câbles électriques sont encore utilisables, d’autant que ces parcs sont relativement proches de la côte. Mais pour les parcs prévus beaucoup plus éloignés de la côte et d’une capacité supérieure à 5, voire 10 gigawatts, la situation est différente. Les coûts peuvent alors soudainement chuter d’un facteur 10. Dans ce cas, non seulement l’électrolyse sur l’île énergétique est soudain la meilleure solution envisageable, mais diverses autres fonctions sont également à portée de main – surtout si la planification peut se faire en concertation avec les autres pays de la mer du Nord. Par exemple, usines de production d’ammoniac, centres de données énergivores etc. Plus les fonctions sont nombreuses et mieux l’interconnexion est organisée, plus vite les investissements seront rentabilisés.
– Le Danemark développe ses propres hubs énergétiques en mer : une nouvelle île dans la mer du Nord et une île existante (Bornholm) dans la mer Baltique
– L’Allemagne a un projet similaire pour Helgoland, à quelque 80 kilomètres au nord-ouest de l’embouchure de l’Elbe
– L’Ecosse également sur les îles Orcades
– Les Anglais et les Norvégiens sont également très actifs
– La Belgique s’y implique aussi
Par exemple aux Pays-Bas le projet TKI IJvergas a étudié la faisabilité d’un îlot énergétique multifonctionnel dans la zone éolienne « IJmuiden Ver ». Les résultats montrent que d’un point de vue économique, la production d’hydrogène onshore et offshore ne diffère pas significativement l’une de l’autre. TNO pilote cette transition énergétique offshore via le programme North Sea Energy.
Initiative AquaVentus : partenariat de dizaines d’entreprises, de gouvernements et d’instituts de recherche avec pour objectif une capacité d’électrolyse de 10 gigawatts dans la mer du Nord allemande d’ici 2035 à partir de parcs éoliens offshore, reproductible ailleurs (pays impliqués Allemagne, GB, Pays-Bas, DK, Norvège etc)
Extraction notamment d’1 million de tonnes d’hydrogène vert par an grâce à une technologie d’électrolyse innovante + chauffage des habitations de l’île et des serres de production agricole via la réaction exothermique + autres extractions possible de la mer
L’hydrogène est ensuite transporté via l’île de Helgoland vers le continent au moyen d’un système de canalisations (AquaDuctus)
Helgoland est une petite île allemande située à environ 140 kilomètres au nord-est de la ville néerlandaise de Groningue et à 60 kilomètres de Cuxhaven
L’avantage majeur de la production d’hydrogène offshore est qu’elle nécessite moins de câbles à courant continu haute tension. Un pipeline d’hydrogène peut remplacer cinq de ces câbles (très coûteux). C’est par conséquent non seulement financièrement attrayant mais aussi plus écologiquement responsable. En effet, la route la plus probable entre Helgoland et le continent passera par la German Bight et la mer des Wadden.
Opportunités pour l’énergie, l’industrie sans CO2, le secteur maritime, la chimie, les transports et logistique
https://www.aquaventus.org/
.
Initiative AquaVentus en vidéo :
https://www.youtube.com/embed/5I9saRzhsk0
.
Eh dire que certain voient dans le Chine le futur leader du nucléaire une fois que la France se sera retiré de ce marché ….. dans le monde de l’énergie on ne sera plus leader de quoi que ce soit….. c’est ce qui arrive quand on parie sur les tocards.
Les winner de demain seront…..l’éolien offshore et surtout le PV, le nucléaire sera là pour boucher les trous, ainsi vont les choses. Nota : Attention à l’effet de loupe, la France quoi que beau pays, n’est pas le centre du monde.
Premier de la compétition le solaire car il produit quand on a le plus besoin de lui, dans la journée quand l’activité économique est active. Et c’est justement ce qu’elle utilise en fossile qui va nous contraindre à multiplier par 2 et demi notre production électrique, donc celle du solaire.
Il n’y a pas photos…. si l’on voulait le faire avec du nucléaire on pourrait bien sur multiplier par 2 et demi le nombre de réacteurs, mais que ferait-on de leur production nocturne déjà surabondante ? Et le WE, et en juillet août quand l’économie est en berne ?