Les marées sont prévisibles sur plusieurs années, ce qui les distingue de l’énergie éolienne ou solaire. Grâce à cette stabilité, les ingénieurs ont depuis longtemps envisagé d’exploiter l’énergie des marées océaniques. Le principal défi réside dans la création de machines suffisamment puissantes pour capter une quantité significative d’énergie tout en résistant à l’un des environnements les plus difficiles de la planète.
Actuellement, très peu de turbines marémotrices ont atteint une capacité en mégawatts, et encore moins ont fait preuve d’une performance continue et connectée au réseau électrique en mer. Voici un aperçu de quelques-unes des plus grandes turbines marémotrices développées jusqu’ici, comprenant à la fois des systèmes opérationnels et des prototypes remarquables qui ont influencé la technologie d’aujourd’hui.
1. Orbital O2 – Turbine marémotrice flottante de 2 MW, Écosse, Royaume-Uni
L’Orbital O2 est considérée comme la turbine marémotrice opérationnelle la plus puissante à ce jour. Mise en service en juillet 2021, cette machine flottante est installée sur le site d’essai de l’European Marine Energy Centre (EMEC) au large des îles Orcades. Elle est connectée au réseau électrique local par un câble sous-marin.
Avec une capacité nominale de 2 MW, elle utilise deux rotors de 1 MW montés sur une superstructure flottante de 74 mètres, ancrée dans des courants marins rapides. Une des innovations clés de cette turbine est son design à jambes rétractables, permettant un accès facile pour l’entretien à la surface et réduisant le besoin de navires lourds.
Ses rotors de 20 mètres de diamètre assurent une large zone de balayage pour capter l’énergie cinétique des marées à des vitesses supérieures à 3 m/s, et l’appareil est conçu pour fonctionner pendant 15 ans. L’O2, en s’appuyant sur des prototypes préalables, prouve que les grandes turbines marémotrices flottantes peuvent fournir de l’énergie renouvelable de manière prévisible au réseau.
2. ScotRenewables SR2000 – Turbine marémotrice flottante de 2 MW, Écosse, Royaume-Uni
La SR2000 a été une turbine marémotrice flottante novatrice de 2 MW conçue par ScotRenewables Tidal Power. Testée sur le site d’EMEC à partir de fin 2016, cette turbine à l’échelle réelle devait démontrer la génération d’énergie marémotrice à l’échelle des services publics et a réussi à fonctionner dans des conditions difficiles de l’Atlantique Nord.
Au cours de son programme de tests en 2017-2018, la SR2000 a atteint une capacité de sortie totale, exporté de l’énergie vers le réseau local, générant plus de 3 GWh d’électricité renouvelable sur environ un an, une performance supérieure à celle du secteur des vagues et des marées en Écosse jusqu’alors. Elle a également résisté à des états de mer avec des vagues dépassant 4 mètres tout en maintenant sa production pendant les tempêtes hivernales.
À son pic, elle a fourni jusqu’à 25 % de la demande électrique des îles Orcades pendant les périodes de génération continue. La turbine a été démontée en septembre 2018 pour laisser place au modèle Orbital O2, marquant ainsi la SR2000 comme une étape historique dans l’ingénierie des turbines marémotrices.
3. SIMEC Atlantis AR2000 – Turbine marémotrice à rotor unique de 2 MW (Contexte de conception)
La SIMEC Atlantis AR2000 est une turbine marémotrice conçue pour délivrer 2 MW, classée parmi les plus grandes plates-formes à rotor unique du secteur. Développée par SIMEC Atlantis Energy, l’AR2000 a été présentée avec des spécifications de conception visant une sortie de 2 MW, plaçant cette turbine en tête des unités marémotrices à haute capacité.
Bien qu’elle ne soit pas encore largement déployée comme unité opérationnelle connectée au réseau au moment du rapport, SIMEC Atlantis a mis en avant son grand diamètre de rotor et son potentiel de production comme un pas vers l’échelle des énergies maritimes. Cette turbine illustre les efforts de l’industrie pour repousser les limites de la capacité des turbines marémotrices et contribue à l’évolution des dispositifs dans les marchés de l’énergie marémotrice.
4. AR1500 (MeyGen) – Turbine marémotrice de 1,5 MW, Écosse, Royaume-Uni
L’AR1500 est une turbine de courant marémotrice de 1,5 MW déployée au sein du projet MeyGen, situé dans l’Inner Sound du Pentland Firth, l’un des projets de courant marémotrice les plus étudiés au monde. Ces turbines de 1,5 MW possèdent un diamètre de rotor de 18 mètres et sont ancrées à des fondations marines dans des canaux de marée à haute vitesse.
Leur conception utilise un système de contrôle d’angle pour maintenir une puissance de sortie au-delà de la vitesse de débit nominale et un module d’orientation pour s’ajuster entre marées montantes et descendantes. En pratique, les machines de classe AR1500 ont contribué à établir la génération marémotrice multi-turbines, intégrée au réseau à l’échelle des services publics, devenant ainsi un modèle pour les déploiements marémotrices modernes.
5. Minesto Dragon 12 – Turbine marémotrice de 1,2 MW, Îles Féroé
Le Minesto Dragon 12 est une turbine marémotrice de 1,2 MW conçue pour être utilisée à grande échelle, fonctionnant comme un “cerf-volant” sous-marin. Plutôt que de se baser sur une tour fixe sur le fond marin, ce système génère de l’énergie en suivant une trajectoire contrôlée sous l’eau.
Minesto a rapporté que le système a été mis en service en février 2024 à Vestmanna dans les Îles Féroé, et a produit sa première électricité pour le réseau national le 9 février 2024. Il s’agit d’un cerf-volant sous-marin de 12 mètres de large et de 28 tonnes, ancré au fond marin, suivant une trajectoire en forme de 8 pour augmenter la vitesse de flux efficace sur sa turbine.
6. SeaGen – Turbine marémotrice commerciale pionnière de 1,2 MW, Irlande du Nord, Royaume-Uni
SeaGen a été un des premiers modèles de turbine marémotrice à échelle commerciale, installée dans Strangford Lough et dotée d’une capacité de 1,2 MW grâce à deux turbines de 600 kW sur une structure montée sur pieux. Mise en service en 2008 et décommissionnée en 2019, elle a confirmé sa capacité de 1,2 MW.
Les documents de projet mentionnent un investissement total d’environ 12 millions de livres, reflétant les coûts de développement et de test dans un environnement marin réel. Même si sa taille était inférieure à celle des machines actuelles, les nombreuses années d’exploitation de SeaGen en ont fait un modèle de référence pour les autorisations, les stratégies de maintenance et la fiabilité des dispositifs marémotrices.
7. ANDRITZ Hydro Hammerfest – Turbines marémotrices de courant de 1,5 MW fournies à MeyGen, Écosse, Royaume-Uni
ANDRITZ Hydro Hammerfest est parmi les rares fabricants proposant des turbines à courant marémotrice de classe 1,5 MW, contractées pour un réseau marémotrice à échelle commerciale. ANDRITZ a reçu une commande de MeyGen Ltd. pour fournir trois turbines de 1,5 MW pour le projet Inner Sound en Écosse.
Ces turbines, ancrées au fond marin, sont conçues pour générer de manière prévisible de l’énergie à partir de courants marins rapides. Bien que ces machines soient généralement évoquées dans le cadre de l’ensemble du réseau MeyGen plutôt que comme des dispositifs individuels, leur puissance de 1,5 MW les classe parmi les plus grandes turbines marémotrices jamais construites pour des enjeux commerciaux.
FAQ
Quels sont les avantages des turbines marémotrices par rapport aux autres sources d’énergie renouvelable ?
Les turbines marémotrices bénéficient de prévisibilité et de régularité qui les distinguent des éoliennes et des panneaux solaires, rendant leur production d’énergie plus stable et fiable.
Quels types de marée sont utilisés pour produire de l’énergie ?
On utilise principalement les marées de surface et les courants de marée pour exploiter l’énergie marine, les turbines capturant la force des mouvements de l’eau.
Quelle est la durée de vie typique d’une turbine marémotrice ?
La plupart des turbines marémotrices sont conçues pour durer entre 15 et 25 ans selon leur conception et les conditions marines.
Comment les turbines marémotrices sont-elles maintenues en bon état ?
Les turbines sont régulièrement inspectées et entretenues, notamment grâce à des designs innovants qui permettent un accès facile à leur structure pour des réparations en surface.
Quel est le potentiel de l’énergie marémotrice dans le mix énergétique futur ?
L’énergie marémotrice pourrait jouer un rôle significatif dans la transition vers des sources d’énergie renouvelable, surtout dans les régions côtières avec des ressources maritimes abondantes.
