| 1) Energie océanique: l'Université
de Saga pionnière dans le domaine
a) L'état insulaire de Palau dans le sud du Pacifique et l'Université de Saga ont signé récemment un accord de partenariat technologique et scientifique afin de développer une méthode de production énergétique basée sur les gradients de température océanique. Palau a ainsi décidé de mettre un terme à sa production d'énergie par centrales diesel d'ici 2015 au profit de la technologie OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion). Le département Science & Technologie de l'Université de Saga est reconnu comme un pionnier dans le domaine des technologies OTEC. Cette technologie consiste à générer de l'électricité en tirant profit des gradients de température entre la surface de l'océan et des profondeurs de l'ordre de 800 à 1.000 mètres. La méthode OTEC est particulièrement bien adaptée aux régions tropicales et subtropicales, qui présentent des gradients de température océanique de plus de 20°C. L'installation comprend un générateur de vapeur, un condenseur, une turbine, un système de pompe et un groupe électrogène. Le système fonctionne avec un cycle moteur proche d'un cycle de Rankine. Sources: Kyodo News, 12/10/2002 ; Cyber Diver News Network, 17/06/2002 b) L'Institut d'Energie Océanique de l'Université de Saga est mondialement réputé pour ses recherches dans le domaine des technologies OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion). Théorisée dès le XIXème siècle en France, cette méthode permet d'exploiter les différences de température de l'eau de mer pour générer de l'électricité. Le fonctionnement d'une installation OTEC est sensiblement le même que celui d'une usine thermique, le fluide utilisé étant un mélange d'eau et d'ammoniac. Le point d'ébullition de l'ammoniac étant très bas (à peine 33°C), il est aisé d'évaporer le fluide au contact de l'eau de surface ou de le liquéfier au contact de l'eau profonde. Les régions équatoriales sont particulièrement adaptées à cette technologie avec des températures océaniques dépassant 30°C en surface et de l'ordre de 5°C à quelques centaines de mètres de profondeur. Haruo Uehara, directeur de l'Université de Saga, mène des recherches dans ce domaine depuis 1973, et a donné son nom à un système d'échange thermique particulièrement efficace entre le fluide et l'eau de mer : le cycle Uehara. Près de la moitié de l'énergie crée étant utilisée pour pomper l'eau profonde, le rendement de ce système est assez bas, à peine 5,3%. Ce type d'installation présente en revanche de nombreux avantages, comme la possibilité de récupérer de l'eau douce, de produire de l'hydrogène ou du lithium en utilisant une partie de l'énergie produite. L'eau profonde, riche en minéraux, peut également servir pour des installations piscicoles. L'Inde et l'île pacifique de Belau désirent construire des installations OTEC en collaboration avec l'Université de Saga. Une usine flottante-test opérant au large des côtes indiennes devraient avoir une puissance de 1MWe et 8.000 l/j d'eau douce. Contacts: sst_meca@rosenet.ne.jp Pour en savoir plus: Nikkei Weekly, 10/03/2003 --- Vigie Energie-Globe numéro 82 - 1/5/2003 - réf. 13500 |
2) Royaume - Uni : De l'énergie grâce aux
vagues
Orecon, une société partenaire de l'Université de Plymouth, travaille sur le projet d'une centrale qui utilise le concept de colonnes d'eau oscillante (oscillating water column, OWC) pour produire de l'énergie. Les vagues s'engouffrent dans une colonne sans fond. L'air à l'interieur de la colonne est compressé et s'échappe par la partie supérieure de la colonne en actionnant une turbine. Quand la vague se retire, le phénomène inverse se produit, actionnant une deuxième fois la turbine. Cette technologie qui a fait l'objet de nombreuses études est aujourd'hui bien maîtrisée; cependant, pour obtenir un rendement élevé, cette installation doit être "accordée" à la fréquence des vagues. Au-delà de cette fréquence, le rendement chute brutalement. Pour résoudre ce problème, Orecon a profité des recherches effectuées par le département de "mechanical and marine engineering" de l'université de Plymouth pour développer un nouveau système à multiples colonnes d'eau (multiple oscillating water column, MOWC). Chaque unité de production est constituée de six colonnes oscillantes, chacune de ces colonnes étant réglée pour fonctionner avec une fréquence particulière des vagues. Ces MOWC sont ainsi capables de produire de l'électricité plus uniformement et avec plus de fiabilité que les OWC et avec un rendement global bien plus élevé. Outre les avantages environnementaux de cette production d'énergie, les dirigeants d'Orecon souligne que cette technologie utilise des techniques et materiaux déjà employés dans l'industrie pétrolière offshore ce qui assure des unités de production robustes, capables de fonctionner avec peu de maintenance et de réduire le coût du développement et du déploiement du produit. Ce nouveau concept de MOWC a été validé par des premiers essais sur un prototype à échelle réduite, essais financés par le "Department of Trade and Industry". Sept mois de test en mer ont démontré la capacité des MOWC pour produire de l'électricité. Suite au succès de ces premiers tests, Orecon travaille maintenant sur un projet à échelle réelle ayant une capacité de production de 1MW par unité pour démontrer la rentabilité commerciale des MOWC. Cette unité de production devrait être construite sur la côte nord de la Cornouailles et pourrait fournir de l'énergie au sud ouest de l'Angleterre dans deux ans. Sources: The Engineer, 21/03/2003, p.12; Orecon, http://www.orecon.com |
| Située au fond du Kvalsund, étroit
bras de mer situé à l'extrême nord de la Norvège,
la première usine marémotrice du pays est sur le point d'être
installée. Son développement par l'entreprise norvégienne
Hammerfest Strom AS avait abouti à une demande de brevet déposée
au début de l'année 2001 (cf. Oslo Science et technologie,
mars 2001 et octobre 2002).
Ce type de centrale électrique constitue une innovation au niveau mondial, car bien que la technologie sur laquelle est fondée le principe de fonctionnement de ces "éoliennes sous-marines" ou "hydroliennes" soit basée sur celle des turbines utilisées dans les éoliennes classiques, l'innovation réside en l'espèce dans leur implantation sous-marine. Les turbines ont ainsi été adaptées pour les courants sous-marins et les changements de marées. Les premières expérimentations ont débuté en novembre 2002 et finiront en 2004. Si les résultats sont concluants, une installation de 20 "éoliennes" sous-marines sera mise en place sur le site de Kvalsund dont l'intérêt est de présenter des marées d'intensité assez modérée et des courants faiblement turbulents. La programmation du changement de direction des pales des "éoliennes" est facilitée par le fait que les changements de marées (toutes les six heures) sont parfaitement prévisibles contrairement aux changements de direction du vent. Pour en savoir plus, contacts: - Statkraft SF, Postboks 200, Lilleaker, N-0216 Oslo, tél : +47 24 06 70 00, fax : +47 24 06 70 01, info@statkraft.no, http://www.statkraft.no ADIT : 13262 Source: Communiqué de presse Statkraft , 06/03/2003 Le point sur les autres énergies renouvelables Bien qu'il existe encore quelques possibilités de construction de nouvelles centrales hydroélectriques en Norvège, ce potentiel est cependant limité comparé aux développements de ces 20 dernières années. L'extension, la modernisation et la réhabilitation des centrales existantes sont envisagées, mais ne permettront pas de couvrir à long terme la demande nationale croissante en énergie. D'autres sources d'énergies, centrales à gaz et énergies renouvelables, sont envisagées pour étendre la capacité de production. La production et l'exportation norvégienne de gaz naturel depuis les années 70 permettrait a priori de rendre attractive la production d'électricité par centrale thermique à gaz. Cependant, les accords de Kyoto et les enjeux politiques et environnementaux concernant les rejets de gaz à effet de serre dans l'atmosphère ont provoqué la mise en attente de plusieurs projets de construction et de mise en oeuvre de telles centrales. Ces choix énergétiques sont au coeur du débat de politique intérieure, la question de la construction de centrales à gaz ayant en particulier en 2000 conduit à la chute du gouvernement. Les sources d'énergie renouvelables (éolienne, hydrogène, biomasse) constituent des éléments de solutions technologiques visant à réduire la production de gaz à effet de serre, et peuvent permettre à terme d'accroître la rentabilité de la production énergétique par rapport aux énergies fossiles classiques. Par ailleurs, un système hybride éolienne/système H2 comprenant un procédé de conversion de l'énergie éolienne et une électrolyse couplée à une pile à combustible, a été testé en Norvège (cf. Oslo Science et technologie, "Système hybride de production d'énergie renouvelable pour îles et régions isolées", août 2002). Ce pays a la particularité de posséder 660 îles habitées, totalisant une population d'un peu plus de 140.000 habitants (soit 3% de la population totale). Certaines de ces îles de petite taille ne possèdent pas de centre de production d'énergie in situ. |
Des câbles sous-marins d'alimentation
en électricité sont donc nécessaires pour les approvisionner
en énergie. Les systèmes éolienne/H2 pourraient
constituer à terme une alternative intéressante. Une étude
économique a démontré que le marché de ces
installations hybrides, estimé de 500 à 700 millions de dollars
en 2005, pourrait atteindre 25 milliards de dollars à plus long
terme. La viabilité de ce nouveau système dans le contexte
local a été testée sur l'île d'Utsira, située
sur la côte ouest de la Norvège.
Cette technologie s'avère viable pour les besoins énergétiques de l'île, particulièrement en hiver lorsqu'ils sont démultipliés. En effet, l'efficacité énergétique du système éolienne/H2 peut être renforcée en le couplant avec une pompe à chaleur, pour laquelle la mer environnante, avec une température moyenne de 4 à 12 degrés tout au long de l'année, constitue une source constante de chaleur. De plus, l'utilisation de la biomasse pour le chauffage ou la production d'électricité peut également être envisagée pour accroître le rendement énergétique du procédé. Son utilisation a été comparée avec celle d'un générateur de courant fonctionnant au diesel: le système hybride éolienne/H2 nécessite un investissement quatre fois plus élevé que le système classique. Cependant, l'étude conclut qu'à moyen terme, les systèmes hybrides basés sur l'utilisation de l'hydrogène seront économiquement viables s'ils sont couplés à une ou plusieurs techniques de production de chaleur ou d'électricité. La solution des énergies renouvelables est donc momentanément privilégiée, pour l'essentiel à ce stade par le développement de l'énergie éolienne. Un rapport prévisionnel de 1998 estimait envisageable un développement à long terme de l'énergie éolienne à une capacité de 12 TWh par an, l'objectif fixé à moyen terme étant d'atteindre 3 TWh/an en 2010. L'Administration norvégienne de l'eau et de l'énergie (NVE) a autorisé le producteur national d'énergie électrique Statkraft à construire 3 centrales d'énergie éolienne de grande taille, à Smøla dans le département du Møre (72 turbines), à Stad, Fjordane (35 turbines) et Hitra dans le Sør-Trøndelag (28 turbines). Ensemble, les trois parcs d'énergie électrique produiront jusqu'à 800 GWh, ce qui représente plus que l'énergie produite par les constructions déjà existantes comme celle d'Øvre Otta ou du réseau d'Alta. A elle seule, la structure de Smøla pourra produire 440 GWh. La construction, qui devrait être achevée en 2006, nécessite un investissement public d'environ 500 MNOK. Cependant, le Ministère de la Défense norvégien vient très récemment de signifier son désaccord quant à la construction du parc éolien de Stadlandet, et de ceux situés dans le Finnmark. Cette position pourrait remettre en cause le projet de développement de centrales de production d'énergie éolienne établi par Statkraft. Le développement du parc de production d'énergie de Smøla, le plus important, a pour sa part débuté en 2001 et continue comme planifié. Les autres sources de production d'énergie sont issues du recyclage de la chaleur dégagée par certains procédés industriels (en particulier dans l'industrie métallurgique, où le potentiel de production est estimé à environ 1 TWh par an), et dans les centrales électriques associées à des usines d'incinération d'ordures ménagères et de déchets (environ 50 GWh en 1998). Par ailleurs, la géothermie est parfois utilisée pour certains systèmes de chauffage en Norvège. La température de l'eau pompée se situe aux alentours de 80°C et constitue alors une source énergétique distribuée dans l'habitat à chauffer (ce procédé est actuellement utilisé pour chauffer le nouvel Hôpital National, le Rikshospitalet, situé à Oslo). |
