Centraliens - La revue des Arts et Manufactures - Juillet 2013 / N°627 - 25

ÉNERGIES MARINES

❚ Les systèmes à flotteurs actionnés par la houle
(wave activated bodies ou oscillating bodies) :
un ou des flotteurs sont mis en mouvement
par les vagues. Le mouvement relatif entre le
ou les flotteurs et le fond de la mer (systèmes
référencés au fond), ou entre les flotteurs entre
eux (systèmes auto référencés) est transformé
en énergie électrique par un convertisseur,
souvent hydraulique. L’exemple le plus souvent
cité pour illustrer ce principe de fonctionnement est le système Ecossais Pelamis, figure 3.

Figure 3 : Le système actionné par les vagues Pelamis P2
http://www.pelamiswave.com

Eléments de performance

Pour mesurer la performance des systèmes
houlomoteurs, il est d’usage de quantifier
leur largeur de capture relative : c’est-àdire la largeur équivalente de front d’onde
(ligne de crête) complètement absorbée
par la machine et rapportée à une dimension caractéristique. Cette mesure varie
selon les principes de fonctionnement. Elle
s’établit en moyenne autour de 13% pour
les systèmes à déferlement et 29% pour les
systèmes à colonne d’eau oscillante. Pour
les systèmes actionnés par la houle, cette
largeur varie entre 9% et 47% selon les
dimensions des systèmes et la direction du
mouvement, vertical ou horizontal.

De nouvelles tendances

Crédits photo : Voith Hydro Wavegen

Depuis quelques années, on assiste à
l’émergence de nouvelles tendances dans le
domaine de la récupération de l’énergie des
vagues. Ce sont :
❚ es systèmes de grandes dimensions et
D
supportant de nombreux houlomoteurs.
Ces systèmes présentent généralement
une plus grande production d’énergie par

unité (plateforme) et évitent les concentrations de contraintes, ce qui améliore
leur durabilité. A titre d’illustration, le système Wavestar (Danemark), figure 4, est
constitué d’une plateforme autoélévatrice
sur laquelle sont suspendues deux rangées
de bouées oscillantes verticalement.
❚ es systèmes déformables. Par exemple,
D
le système SBM S3 (Monaco), figure 5 est
constitué d’un long tube souple flottant
sous la surface libre. Le tube est rempli
d’eau de mer. Sous l’action des vagues,
des ondes internes se développent dans le
tube et à sa surface. Le matériau constituant le tube est électroactif, et les déformations du tube permettent donc de produire de l’électricité. Par sa souplesse, ce
système présente une grande capacité de
survie aux tempêtes les plus extrêmes.
❚ es systèmes combinant l’énergie du vent
D
et des vagues sur la même plateforme.
Par exemple, le système Poséidon (Danemark), figure 6, supporte sur la même
structure trois éoliennes et 10 systèmes
houlomoteurs basés sur une combinaison
de mouvements horizontaux et verticaux.
La puissance nominale de la plateforme
est grandement augmentée par la mutualisation de la récupération de l’énergie des
vagues et du vent.
Ces systèmes présentent une réelle évolution par rapport aux systèmes développés
jusqu’alors, soit de part un principe de fonctionnement radicalement différent, soit de
part l’ampleur de leurs dimensions. Ces
évolutions se caractérisent par des niveaux
de production plus élevés, ou de meilleures
aptitudes à survivre aux conditions les plus
extrêmes. Il reste à déterminer si ces évolutions permettront de réduire significativement le coût du kWh électrique produit,
condition nécessaire pour permettre un
développement industriel de ce secteur.

Et en France ?

En France, plusieurs entreprises se sont
lancées dans le développement de dispositif houlomoteurs. Ce sont
par exemple des PMEs tels
que WavesRuiz, Vag’eo ou
Hydrocap qui, partant d’une
nouvelle idée, s’efforcent de
faire avancer leurs propres
concepts. Du côté des grands
groupes, la stratégie semble
plutôt consister à prendre
des participations dans des
sociétés dont le concept
a mûri depuis déjà un certain
temps. Ainsi, EDF Energies
Nouvelles expérimente la
Figure 2 : 16 centrales à colonne d’eau oscillante ont été intégrées dans
l’extension de la digue du port de Mutriku au pays Basque Espagnol.
technologie Australienne Ceto

Figure 4 : le prototype du Wavestar installé à Hanstholm
(Danemark) http://wavestarenergy.com

Figure 5 : La maquette du SBM S3 en essai dans le bassin
de Génie Océanique de l’Ecole Centrale de Nantes
http://www.sbmoffshore.com

Figure 6 : Le prototype Poséidon au Danemark
http://www.floatingpowerplant.com

dans un projet de ferme pilote à l’île de la
Réunion. Alstom a investi dans la société
Ecossaise AWS et prévoit de développer
au large des côtes d’Orkney la plus grande
ferme houlomotrice au monde. Enfin, le
groupe étudie la faisabilité d’un démonstrateur basé sur la technologie Waveroller. n
Aurélien Babarit
Ingénieur
de Recherche au
laboratoire LHEEA
(CNRS UMR6598)
de l’Ecole Centrale
De Nantes

http://www.voith.com

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