Un rappel succinct des unités de grandeur employées dans la production d’électricité suivi d’une présentation du potentiel hydrolien et de la contribution qu’il peut apporter à cette production.

1. Hydroliennes
Ordres de grandeur des puissances
suivis de Quelques aspects techniques relatifs à
l’hydrolien

2. Ordres de grandeur des puissances
 Le watt (W) = 1 joule /1 seconde
 Le kilowatt (kW) = 1 000 W
 Le mégawatt (MW) = 1 000 000 W
 Le gigawatt (GW) = 1 000 000 000 W
 Le térawatt (TW) = 1 000 000 000 000 W

3. Le watt
 1 W = (1 joule par seconde).
 Ampoule de lampe de poche.
 Un vélo électrique: 250 W
 1 kW: 1000 W.
 Un petit radiateur électrique. Un aspirateur. Une éolienne
de 5 m de diamètre. Un panneau photovoltaïque de 100
m² dans de bonnes conditions.
 Une automobile dispose généralement d’une puissance
comprise entre 50 et 150 kW.
 Un cheval vapeur équivaut à 0.736 kW
Le kilowatt

4. Le mégawatt
 Un million de watts  1000 kW  1 MW
 Un alternateur industriel de moyenne taille
 Une éolienne de 60 m de diamètre
 Une grosse hydrolienne
 Un très gros camion

5. Le gigawatt
 Un milliard de watts  un million de kW  1000 MW  1GW
 Puissance d’une centrale nucléaire
 A minima, le potentiel hydrolien dans le Raz Blanchard

6. Le térawatt
 Mille milliards de watts  un milliard de kW  1 000 000
de MW  1000 GW  1 TW
 En France, nous disposons d’une puissance installée de
0.1 TW (100 GW)
 En Europe, le réseau interconnecté représente 0.6 TW
(600 GW)

7. Production/consommation annuelle
Énergie en MWh: la puissance X la durée
 En France 530 TWh pour 67 millions d’habitants, soit
approximativement 8 MWh par habitant.
 En Europe environ 3200 TWh par an pour 512 millions
d'habitants, soit approximativement 6 MWh par habitant.
 Ces chiffres ont globalement doublé en trente ans et se
stabilisent depuis une quinzaine d’années.
Production attendue d’une hydrolienne de 1 MW dans le Raz
Blanchard: 2000 MWh

8. Ordres de grandeur des prix de l’électricité
 1 MWh nucléaire en sortie d’usine: env. 60 €, bientôt presque
deux fois plus
 1 MWh éolien terrestre: entre 50 et 100 €
 1 MWh hydrolien ou éolien offshore: jusqu’ici 150 €, mais en
cours de renégociation en forte baisse en direction des 80 €,
bientôt deux fois moins pour l’éolien offshore
 1 MWh photovoltaïque: maintenant inférieur à 50 €
 Cours du MWh en bourse: de l’ordre de 50 € avec des pics
pouvant atteindre les 3000 €
 Prix moyen du MWh pour le particulier (hors abonnement):
140 €

9. Rentabilité de l’énergie hydrolienne
 Prix actuel de rachat du MWh hydrolien: 150 €, mais à
terme on se dirigerait vers 80 € pendant 10 ans
 Production attendue d’une machine d’1 MW par année:
2000 MWh
 Chiffre d’affaire résultant: env. 350 000 €, à terme, ce
chiffre pourrait être divisé par deux
Mais la parfaite prédictibilité et la régularité de l’énergie
hydrolienne constituent une plus value considérable par rapport
aux autres énergies renouvelables et justifient un prix de rachat
plus élevé.

10. Exploiter les courants marins
 Les courants marins utilisés prennent leur origine dans le
mouvement des marées dont l’horaire et l’amplitude
peuvent être calculés très longtemps à l’avance
(prédictibilité)
 Dans nos contrées et sur les zones propices à l’exploitation,
le régime des marées est essentiellement semi-diurne; le
flux change donc de sens quatre fois par jour en suivant
une direction globalement parallèle aux côtes
 Les faibles variations de la direction de courant, lorsqu’il
est établi, justifient l’absence de dispositif d’orientation
des turbines avec tous les avantages que cela entraîne en
termes de coûts de construction et de maintenance.

11. Principe de l’énergie hydrolienne
 Les hydroliennes exploitent l’énergie cinétique des courants
marins.
 Ce sont, le plus souvent, des turbines qui sont placées dans
l’axe des courants d’eau sous-marins afin d’en capter l’énergie
cinétique pour la transformer en énergie mécanique puis
électrique.
 L’électricité produite est ensuite acheminée par des câbles
sous-marins jusqu’au rivage. On peut également envisager la
production d’hydrogène in situ.

12. La formule de puissance
P = 1/2*ρ*Cp*πD²/4*V3
En d’autres termes, la puissance d’une hydrolienne est
proportionnelle:
 au cube de la vitesse du courant
 au carré du diamètre de son hélice
 …mais au simple coefficient de performance Cp de la
machine (env. 0.25).
 Enfin à la masse volumique ρ de l’eau de mer (1 025 kg·m-3)

13. A propos des courants marins en Europe

14. A propos des courants marins en Manche

15. Potentiel hydrolien théorique
 Selon, une étude européenne réalisée en 1996, le
potentiel hydrolien européen exploitable est estimé à
12,5 GW qui pourraient produire 48 TWh annuels.
 Au Royaume-Uni 6 GW (source EDF)
 En France 3 GW (source EDF)

16. Au Canada

17. L’onde de marée
 La marée se propage comme une onde le long des
côtes.
 On peut en tirer parti en étageant les sites de captation
de manière à lisser la production de courant électrique.

18. L'onde de marée
en Manche
s
Cette carte de source IFREMER
représente l'évolution de la marée réelle
dans la Manche (somme de toutes les
composantes). Les nombres indiqués
sous certains ports sont la phase de la
pleine-mer et le marnage par vive-eau
moyenne (coef=95). Les lignes
représentent :
 en bleu : lignes d'iso-marnage
représentant une égale valeur de
marnage. C'est cette hauteur qui est
utilisée pour le calcul du coefficient de
marée. Notez que la marée est plus
importante le long des côtes
françaises que des côtes anglaises,
cela est due à la force de Coriolis qui
tend à pousser l'onde vers la droite.
 en rouge : les lignes cotidales
représentant les points se trouvant en
pleine-mer (PM) à la même heure. Si
la PM est à 3h45 à Brest, la marée est
encore montante à Cherbourg et la
PM ne sera atteinte qu'à 7h40, soit
presque 4h après. Le décalage entre
Barfleur et le Raz Blanchard est
d’environ 1h30. L'onde de marée se
propage vers le Pas de Calais.

19. Production hydrolienne cumulée de trois
sites majeurs (sans Raz de Barfleur)
Source IFREMER