Comment fonctionnent les éoliennes offshore ?

Dans un contexte de transition énergétique, l’énergie éolienne représente un atout majeur pour favoriser la production d’énergie renouvelable en France. Parmi les moyens de production de cette énergie éolienne on retrouve les éoliennes offshore : de quoi s’agit-il et comment fonctionnent-elles ? Alpiq vous éclaire sur le sujet.

Définition

Au même titre que l’énergie solaire ou encore l’énergie hydraulique, l’énergie éolienne participe au développement des énergies renouvelables en France. Concrètement, l’énergie éolienne permet d’utiliser l’énergie cinétique du vent et de la transformer en électricité grâce à deux types d’éoliennes : les éoliennes « onshore » ou terrestres et les éoliennes « offshore », de l’anglais « au large », installées en mer.

Le saviez-vous ?

La loi énergie-climat du 8 novembre 2019 précise les objectifs à atteindre en matière d’énergies renouvelables en France, et notamment celui qui consiste à atteindre 40 % de la consommation électrique d’origine renouvelable d’ici 2030. L’éolien en mer y participe directement.

Une éolienne « offshore » permet alors de transformer l’énergie du vent en étant implantée au large des côtes. On recense deux typologies d’éoliennes offshore : 

  • L’éolienne offshore posée en mer : elle est fixée via des fondations posées dans les fonds marins. La majorité des éoliennes posées en mer sont ancrées à l’aide d’un mât unique, en respectant une limite de fonds de 30 mètres maximum afin d’assurer la longévité des installations ;
  • L’éolienne offshore flottante : le concept consiste à poser l’éolienne sur des fondations flottantes en pleine mer. Si ce modèle d’éolienne représente un grand défi technologique pour garantir la stabilité de l’installation, il présente de nombreux avantages et notamment le fait de ne plus être dépendant d’une profondeur maximale, il est plus esthétique et présente un très bon rendement énergétique.
Bon à savoir

La PPE (programmation pluriannuelle de l’énergie) est révisée tous les 5 ans et vise à déterminer la trajectoire énergétique de la France dans l’optique d’atteindre les objectifs fixés par la loi de transition énergétique. Le projet de PPE 2019-2023 fixe l’objectif d’atteindre 2,4 GW de capacité installée d’éolien en mer (posé et flottant) d’ici 2023 (et 5 GW d’ici 2028).

Fonctionnement d'une éolienne offshore

Une éolienne offshore fonctionne principalement comme une éolienne terrestre (onshore) : 

  • L’éolienne est constituée d’une hélice dont les pales tournent sous l’action du vent et créent ainsi une énergie mécanique ; 
  • L’énergie mécanique ainsi créée enclenche un générateur qui produit un courant électrique alternatif ;
  • Le courant électrique est ensuite transporté via des câbles sous-marins vers un poste électrique situé à proximité de l’éolienne offshore ;
  • Le poste électrique achemine l’électricité vers le réseau électrique terrestre.
Le saviez-vous ? 

Tout comme son fonctionnement, l’aspect visuel d’une éolienne offshore est très similaire à celui d’une éolienne terrestre. Une éolienne offshore se compose ainsi d’un mât, d’une hélice, d’un transformateur et d’une nacelle. C’est surtout sur ses capacités de production et sur les matériaux utilisés pour la construire qu’elle se différencie de l’éolienne terrestre. 

Avantages et inconvénients

Les éoliennes offshore, au même titre que tout autre moyen de production d’énergie renouvelable, présentent leur lot d’avantages et d’inconvénients. Voici un tableau récapitulatif de ces derniers.

Avantages

Inconvénients

- Contrairement à l’éolien terrestre, qui arrive à son point de maturité, l’éolien en mer présente encore de belles perspectives de développement ;

- Les vents marins sont plus nombreux et plus forts que les vents terrestres : une éolienne offshore peut donc produire jusqu’à deux fois plus d’électricité qu’une éolienne terrestre ; 

- Les éoliennes offshore sont adaptées aux conditions météorologiques en mer, les pales de l’hélice sont plus longues et ont une plus grande capacité de production d’électricité et le mât est plus haut et capte ainsi toute la puissance des vents marins (jusqu’à 150 mètres de hauteur).

- La construction d’éoliennes offshore implique d’utiliser des matériaux plus robustes que les éoliennes onshore pour lutter contre la corrosion liée à l’eau de mer et les mouvements instables, voire parfois violents des vagues ;

- Des coûts de construction et de maintenance élevés : la structure imposante des éoliennes offshore nécessite l’utilisation de bateaux spécifiques, les matériaux utilisés pour bâtir une éolienne offshore impliquent des frais de maintenance importants, le système de fondation et de raccordement électrique en sous-marin est particulièrement coûteux à mettre en œuvre, etc. ;

- La production d’électricité d’une éolienne offshore est intermittente et peut se stopper en l’absence de vent. 

Bon à savoir

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