Le document aborde le potentiel de l'énergie thermique des mers (ETM), indiquant un potentiel théorique de plus de 80 000 TWh/an, particulièrement adapté aux îles. Il décrit également le développement du système de thalasso-thermie (SWAC), qui utilise l'eau froide des profondeurs marines pour le refroidissement à faible coût, avec plusieurs projets en France et à l'international. Ces technologies promettent d'importantes économies d'énergie et des réductions de la consommation électrique pour la climatisation dans les régions côtières.

1. Si l’on considère les zones pour lesquelles un différentiel de température de 20 °C est accessible,
cela porte le potentiel théorique à plus de 80 000 TWh/an. Cependant, cette ressource théorique
n’est pour l’instant économiquement exploitable qu’à une distance raisonnable des côtes habitées.
Cette source d’énergie est très adaptée aux régions insulaires (îles tropicales isolées) qui pré-
sentent une demande énergétique importante couplée à un prix élevé età un besoin en eau douce
souvent non négligeable. Il est intéressant de noter qu’une grande partie du potentiel exploitable
est située en zone d’influence française (DOM -COM, etc.). La Polynésie notamment est adaptée à
l'ETM.
Des études récentes (Indicta, 2012) montrent, par ailleurs, qu'une cinquantaine de pays ne dis-
posent d'aucune alternative à l'ETM.
Les difficultés résiduelles sont notamment la tenue mécanique du tuyau de captage d'eau froide et
son installation, et le coût de cette technologie, éprouvée en offshore pétrolier, mais trop chère
pour le secteur des EMR.
Contexte international:
Aujourd’hui dans le monde, les pays qui réalisent le plus de recherches dans ce domaine de l’ETM
sont les Etats-Unis (à Hawaï notamment, avec l’industriel Lockheed Martin), le Japon, et la France,
avec DCNS (Ile de la Réunion), et des projets de démonstrateur étudiés à la Martinique, en
Polynésie, à l’île de Principe, aux Maldives ou encore en Indonésie..
2.6 - Le SWAC
“La « thalasso-thermie » est un procédé en développement qui permet de substituer la quasi-
totalité de l’énergie électrique nécessaire à la climatisation par l’énergie thermique des mers.”7
L’eau profonde froide peut être utilisée directement comme réfrigérant pour des machines
thermiques, ou pour du conditionnement d’air (technique dite SWAC, pour Sea Water Air
Cooling Conditioning).
(Image et 3 paragraphes suivants issus deEDF-SEI et DPI de Profundis)
7 Source: http://www.nostalgiereunion.com/content/un-projet-de-climatisation-par-leau-de-mer-au-chu-sud
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2. Le principe consiste à pomper de l’eau de mer fraîche des profondeurs jusqu’à la surface. L’eau de
mer passe alors dans un échangeur thermique où elle refroidit un circuit d’eau douce en boucle
fermée. Ce circuit secondaire alimente en eau froide les immeubles à climatiser. L’eau de mer à la
sortie de l’échangeur thermique est renvoyée en profondeur à une température compatible avec le
milieu ambiant. Il est ainsi possible de substituer l’énergie électrique généralement utilisée pour
produire de l’eau froide par une source totalement naturelle et renouvelable qu’est l’eau de mer.
L’énergie nécessaire au pompage reste marginale par rapport aux gains de substitution du
procédé. Lorsqu’il faut 100 kW pour climatiser un espace par production électrique d’eau froide, il
n’en faut que 5-10 kW par le principe de la thalasso-thermie.
Le développement d’une telle solution très séduisante suppose de remplir deux conditions
essentielles:
- Identifier des besoins de climatisation importants sur des sites proches de la mer en
privilégiant les sites où les hauts fonds (plus de 800 mètres) sont proches du littoral,
- Disposer d’une solution technique pour pomper l’eau de mer des profondeurs dont le
coût d’investissement permette de vendre du froid à des prix compétitifs par rapport aux solutions
électriques existantes.
Dans le monde, les premières expérimentations se centralisent:
• soit sur des projets de très grandes puissances (plusieurs dizaines de MW) permettant la
rentabilisation d’investissements très lourds (technique pétrolière),
• soit sur des projets de petites tailles (de l’ordre de la centaine de kW) pour des hôtels très
hauts de gamme recherchant plutôt un bénéfice d’image.
Sur les territoires français, deux SWAC sont déjà en fonctionnement à Tahiti depuis plusieurs
années, pour des hôtels, avec des conduites de diamètre 40 cm. Un nouveau projet de SWAC (le
3ème en Polynésie) est très avancé, à l'hôpital NCHPF, Centre hospitalier du Taaone de Papeete
(5% de la consommation de Tahiti soit 30 GWh sur 600): 5 groupes frigorifiques, 35 GWhf/an: 15
Gwh électrique/an, facture de climatisation divisée par deux dès la première année, le gain de 2M€
étant à moitié absorbé par les amortissements fonctionnements et l'autre moitié, soit 1M€, étant un
gain net. La première commande intervient en septembre 2013. La mise en œuvre définitive est
prévue fin 2014 ou début 2015. L’ADEME et la Région apportent leur appui, et l’AFD et la BEI
concourent au financement par des prêts.
A l’île de La Réunion, un projet de SWAC pour les communes de Saint-Denis de la Réunion et de
Sainte Marie est en cours de développement en Contrat de Délégation de Service Public par GDF-
Suez et CDC, groupement retenu après appel d’Offres. Le délégataire prend en charge les études,
la réalisation et le financement du projet, lequel permettra la réduction de 80% de la consommation
électrique comparée à une production de froid avec un système classique. Il y aura effacement en
priorité de la production électrique, à base de charbon complétée par du fioul, en ligne avec les
objectifs du plan 450 de l’Union Européenne et le programme GERRI à La Réunion. La production
de froid par le SWAC est continue et permet ainsi d’écrêter les pointes de charge sur le réseau
électrique. Elle permettra d’effacer l’équivalent de 15 MW électrique de la demande sur le système
électrique réunionnais (investissement évité de l’ordre de 15 M€). La charge électrique sera réduite
sur la zone de plus grande densité électrique de La Réunion.
Un autre projet de SWAC à La Réunion concerne le GHSR (Groupe Hospitalier Sud Réunion afin
de permettre une climatisation d’origine marine des bâtiments (eau à 5°à -1000m). L’objectif est
de réduire de plus de 50% la consommation électrique liée à la climatisation (actuellement 60% de
la consommation électrique totale des bâtiments). Ce projet porté par un consortium composé de
EDF, l’ADEME et le CHU est aussi soutenu par la Région Réunion.
Ces projets de SWAC sont très intéressants, ce sont des projets écologiques exemplaires qui
méritent d’être appuyés et pourront servir de référence pour d’autres projets à l’international.
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3. Pour mémoire les projets en France sont:
Nom Lieu Technologie Partenaires Objet Commentaires
SWAC Saint-
Denis
Réunion SWAC GDF-Suez,
Climespace et
la Caisse des
Dépôts au
sein de la
société Clim
Abyss
36 MWf
raccordés en
trois ans, 40
MWf à terme
en 2020
Demande
d'aide sur tarif
Budget 140
M€, aide
ADEME 20
M€
SWAC Saint-
Pierre
Réunion SWAC CHU Saint-
Pierre, EDF
Travaux en
2014
Budget 15
M€
SWAC Basse-
Terre
Guadeloupe SWAC Hôpital de
Basse-Terre,
EDF
2,2 GWh/an Études non
lancées
5 à 10 M€
SWAC
Papeete
Tahiti SWAC Hôpital de
Papeete, AFD
BEI ADEME
9 MWf Consultation
début 2013,
mise en service
fin 2014
25M€
Par ailleurs, des projets avec Pompe à chaleur (PAC) marines utilisent de l’eau de mer,
prélevée à des profondeurs moins importantes que pour le SWAC, pour la climatisation et le
chauffage de bâtiments en bord de mer. Il y a des problématiques communes avec les SWAC sur
les impacts, et une synergie à développer pour les questions d’adaptation des techniques venant
du terrestre au milieu marin.
La technologie SWAC CARTE DU POTENTIEL DE DEVELOPPEMENT
(Source: EDF SEI et société DPI, De profundis, http://www.deprofundis.com; en vert les zones à
fort potentiel)
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