Les Energies Marines Renouvelables en Polynésie française

1. Les Energies Marines Renouvelables en Polynésie française Potentiel – Etat des lieux – Technologies – Perspectives Damien Marigliano et Marc Taquet Centre Ifremer du Pacifique Séminaire Energies Renouvelables 2 mai 2012

2. Le Concept des énergies renouvelables • Qu’est ce que c’est? • Une énergie est dite renouvelable lorsque les stocks se reconstituent ou sont inépuisables. • Origine: • La source primaire de l’ensemble des énergies renouvelables est le soleil (sauf géothermie et énergie marémotrice). • Les différentes sources d’énergies renouvelables: • Le soleil • L’eau • Le vent • La géothermie • La biomasse • l’Océan • Les Energies Marines renouvelables: • Sources: caractéristiques physiques et les mouvements de l’océan. • Courants marins et côtiers • Houle • Marée • Vent marin • Gradient de Température • Gradient de salinité • Biomasse (algue) Turbines hydroliennes Récupérateur de houle Barrage Eoliennes offshores Usine thermique ETM Osmose inverse Carburant

3. Les EMR en Polynésie • Les ressources privilégiées: • Gradient thermique: • Energie Thermique des Mers: Exploite la différence de température fond-surface > 20°C. Principe d’une centrale thermique classique. (P ~ 10MW, 15% énergie de Tahiti). • « SeaWater Air Conditionning»: Ne produit pas d’électricité, mais du froid (climatisation). Réduction de la consommation d’énergie électrique. (Bora Bora, Tetiaroa) • Houle, exploitation offshore et nearshore. (P : 0.5 à 1 MW) • Off-shore:houle au large, récupération de l’énergie de l’onde (mouvement verticaux et horizontaux) par des systèmes flottants, semi-submersibles ou sous marins. • Near-shore: Vague qui déferle, Impact et déversement • Courants des passes. (P : kW à 2 MW) • Energie cinétique Energie Mécanique Energie Electrique • Masse d’eau forcée - Vitesse > 2m/s - Tuamotu Hydrolienne Alternateur

4. Situation énergétique en Polynésie française • Total: 740 GWh/an, 3 MWh/an/hab. • Tahiti: 70% population - 77% de l’électricité • Bora Bora: 6.6% de l’électricité. • Moorea: 5.3% de l’électricité • Ilsv (4): 5.2% • Tuamotu: 3 % • Marquises: 1.8 % • Australes: 1.1 % • France: 520 TWh/an, 7 MWh/an/hab.

5. La part des énergies renouvelables (PF) • Bilan énergétique: • 740 GWh de production électrique par an. • 225 GWh/an, ie 30%, issues de ressources renouvelables. • + 98 % de l’hydroélectricité. Tahiti • Objectif fixé par le Pays est 50 % d’énergie renouvelable pour 2020. • Où trouver les 20% manquants? • Hydroélectricité, Tahiti, Raiatea, Marquises. (réticences populations, impact environnement) • Solaire, (efficacité, structurer et contrôler la filière) • Eolien, quelques sites terrestres. (questions du foncier, variabilité et force des vents) • Les EMR: une palette variée de ressources à adapter en fonctions des sites et des besoins. Phase développement. • Maitrise de la consommation. • Enjeux multiples pour le pays: • Economie, indépendance énergétique (pour 2030), environnement (CO2) et risques de pollution, développement technologique pour l’emploi local.

6. La filière hydrolienne • La composante EMR la plus dynamique: • ~ 100 concepts recensés par l’European Marine Energy Center (EMEC). • 4 grandes familles: axe horizontal, axe transversal, batteur et effet Venturi. • Phase de tests et d’installations préindustrielles (Bretagne, EDF et OpenHydro). • Production en champ de grande capacité (100 à 500 MW). • Pourquoi l’hydrolien en Polynésie? • Existence d’un potentiel énergétique (courants > 2m/s) dans plusieurs passes des Tuamotu notamment, • Villages proches des passes, • Besoins relativement modestes, • Réduction de l’empreinte carbone, • Coût de l’énergie actuellement très important (gasoil, transport maritime ….) • Danger écologique dû au transport et à la manipulation de gasoil en fûts;

7. Etude sur Hao: • Buts: • Evaluation du gisement hydrolien de l’atoll. • Définition et réalisation d’un protocole de suivi hydrodynamique d’une passe. • Caractérisations des sites polynésiens éligibles. • Le site: • 4ieme plus grand atoll de Polynésie (720 km²) • Une passe unique (L: 300 m - p: 10m) • Courants violents annoncés (+ de 12 nœuds) • Le dispositifs: • Deux ADCP: • mesure des courants par effet Doppler. • Mesure les courants (vitesse et direction) en 3D • sur l’ensemble de la colonne d’eau • 5 missions en 12 mois • Une équipe de plongeurs professionnels • Moyens maritimes et de plongée • Soutient logistique

8. Océan Lagon

9. Exemple de données

10. Résultats: • Courants max : 8 nœuds (4m/s) • Courant sortants dominants :en temps (70%) et en force (8 nœuds / 5 nœuds) • 2 Directions seulement: rentrant et sortant • Durée de la renverse: très courte • Forte influence de l’ensachage • 2 Saisons bien marquées (saisons de la houle) • Calculs de puissance: * Pour une surface S de 3 m².

11. Conclusions de l’étude • Sur l’atoll de Hao: • Gisement hydrolien trop faible hors seuil de la passe. (Point A) • Gisement réel en milieu de passe, limité par les faibles profondeurs et l’activité maritime. • Indications importantes sur le choix d’un prototype adapté pour la site de Hao: hydrolienne de petite taille, à axe transversal à implanter sur le coté droit de la passe. • Pour l’ensemble de la Polynésie: • Une méthodologie de suivi hydrodynamique approuvée et rodée à répéter. • Caractérisation des sites à fort potentiel: Passe de profondeur > 12 m, à fort courants estimés, proche d’un village.

12. Perspectives et développement du secteur hydrolien en PF • Evaluation du potentiel en Polynésie, campagnes de mesures et cartographie des passes. Cartes des sites éligibles. • Recherche de financement R&D. • Définition et développement d’un prototype adapté aux conditions polynésiennes. • Installation et test d’un ou deux démonstrateurs. • Premier raccordement au réseau et exploitation. 2012 2014 - 2015

13. Conclusion générale sur l’utilisation des EMR en PF • Filière en recherche et développement, stade préindustriel. • Potentiel intéressant (ETM, houle, courants) en Polynésie française, à caractériser • Importance du mix énergétique pour atteindre les objectifs pour 2O2O. • Développement d’une filière professionnelle. • Opportunité pour la Polynésie de devenir une vitrine des EMR en milieu tropical et isolé. • Question du stockage de l’énergie, impacts environnementaux à long terme. • Mauruuru