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Éolienne en mer

éolienne placée dans l'eau marine
(Redirigé depuis Éolienne offshore)

Une éolienne en mer ou éolienne offshore est une éolienne implantée au large des côtes plutôt que dans les terres, pour mieux utiliser l'énergie du vent et produire de l'électricité grâce à une turbine et à un générateur électrique.

Éoliennes sur le parc éolien de Thorntonbank (28 km des côtes belges en mer du Nord) ; la partie émergée mesure 157 m de haut, soit 184 m au-dessus du fond marin ; le diamètre balayé est de 126 m, chaque pale mesurant 61,5 m ; puissance de cinq MW par turbine « REpower ».
Les vents marins sont plus forts et plus réguliers que sur terre (ici en janvier et en juillet, en vitesse moyenne ; la couleur claire indique les zones les plus ventées).
Trépied d'éolienne en mer (Cuxhaven).

Il existe deux principaux types d'éoliennes en mer : les éoliennes fixes, qui sont implantées sur des hauts-fonds, et les éoliennes flottantes qui offrent l'avantage de pouvoir être construites sur terre et implantées dans des zones où la profondeur des fonds marins ne permet pas la construction de fondations.

La puissance installée de l'éolien en mer atteint 75 162 MW en 2023, en progression de 16,9 %, soit 7,4 % de la puissance installée éolienne mondiale. La région Asie-Pacifique concentre 54,7 % du total mondial, suivie par l'Europe (45,3 %) et l'Amérique (0,06 %). Les mises en service de 2023 atteignent 10 852 MW, dont 65,3 % en Asie et 34,7 % en Europe. La Chine représente 50 % de la puissance installée mondiale fin 2023, le Royaume-Uni 20 %, l'Allemagne 11 % et les Pays-Bas 6 %. Les nouvelles installations de 2023 se situent en Chine pour 58 %, aux Pays-Bas pour 18 %, au Royaume-Uni pour 8 %, à Taïwan pour 6 %, en France pour 3 %.

Histoire

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En Europe, l'éolien en mer a expérimentalement débuté au Danemark dans les années 1990. Le premier parc commercial est inauguré en 2002 par le fournisseur d'énergie Elsam (racheté depuis par Ørsted). Cependant, les éoliennes installées étant du même modèle que les éoliennes terrestres, les conditions marines entraînent de nombreuses pannes et une réparation complète des nacelles et des pales en 2004[1].

Deux entreprises, Vestas et Alstom, ont été les premiers constructeurs, ensuite rejoints par Siemens et Areva. Une seconde vague de développement arrive à partir de 2010. En 2016, environ 11 GW sont déployés en Europe (à 50 % au Royaume-Uni), 30 % devant le littoral allemand et pour le reste en mer du Nord (Belgique, Pays-Bas, Danemark). La tendance est aux machines moins nombreuses et plus puissantes (5 à 6 MW vers 2015 puis 8 à 10 MW vers 2020) pour diminuer les coûts de maintenance et afin de diminuer le coût de production (l'objectif est de −20 %, soit passer de 200 à 140-150 €/MWh puis 100 €/MWh en 2020) selon Antoine Decout.

Surfaces et répartition nécessaires

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Le plus grand parc éolien du Royaume-Uni, pays en pointe sur l'éolien en mer, est le London Array ; les 175 éoliennes de sa phase 1, d'une puissance maximale totale de 630 MW, sont réparties sur une surface de 100 km2. Pour l'année calendaire 2014, sa production s'est élevée à 2,2 TWh[2].

Selon une modélisation publiée en 2017 dans les Actes de l’Académie nationale des sciences par Anna Possner et par le climatologue Ken Caldier, l'extraction d'énergie à partir du vent à l'échelle de grandes fermes éoliennes est limitée par le rythme auquel l'énergie descend des vents élevés, plus rapides, et est transmise aux vents proches du sol[3]. Or ce transfert se fait bien mieux en mer que sur terre ; une éolienne offshore bénéficie ainsi au moins de trois fois plus d'énergie que sur terre et les vents océaniques sont par exemple en Atlantique nord 70 % plus forts et plus réguliers qu'à terre en raison de systèmes de basse-pressions hivernales nettement plus fréquents en mer qu'à terre[4]. Cette simulation conclut qu'en Atlantique-Nord des turbines pourraient récupérer nettement plus de puissance à partir du vent (jusqu’à plus de 6 W/m2 en Atlantique-nord, en tenant compte des fluctuations saisonnières du vent) qu’une ferme éolienne de taille similaire au Kansas car les vents marins plus puissants et réguliers reconstituent également plus facilement leur énergie au-dessus de l’océan après avoir été perturbés par les pales d’une éoliennes[3]. Les simulations en tenant compte suggèrent que localement, les modèles de circulation atmosphérique océanique permettraient à des fermes d’éoliennes flottantes de profiter du réservoir d'énergie cinétique de toute la troposphère sus-jacente, permettant une production encore plus importante, si importante même qu’en admettant que l’on puisse produire de manière rentable de vastes parcs éoliens marins (sur environ trois millions de kilomètres carrés), l’électricité produite en été serait l’équivalent de la consommation mondiale actuelle, et en été ces parcs éoliens pourraient produire assez d'électricité pour couvrir la demande d'électricité de l'Europe, voire des États-Unis[3]. Un commentateur, Charlie Zender, physicien à l'Université de Californie, admire ces résultats mais note que les grands parcs éoliens marins sont encore rares et loin d’atteindre la densité envisagée dans les auteurs de l’étude, qui nécessiterait des décennies au rythme actuel de construction. De leur côté les auteurs invitent les entreprises à chercher à surmonter les obstacles liés au caractère offshore des installations[3].

Puissance et facteur de charge

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Article connexe : Facteur de charge (électricité).

Les coûts de production et d'installation sont supérieurs à ceux des éoliennes terrestres classiques, mais leur facteur de charge est plus élevé car elles bénéficient d'un vent plus fort et plus régulier.

En 2014, le groupe Areva (qui se développe aussi en Écosse[5]) a confirmé, à l'occasion de la création d'une coentreprise avec le producteur espagnol de turbines éoliennes Gamesa (via sa filiale Areva Wind)[6],[7], vouloir rapidement développer une éolienne de 8 MW qui se contenterait d'un vent moyen de 12 m/s[8]. Areva entrerait alors dans le marché restreint des éoliennes de très grande puissance, qui intéresse de nombreux pays disposant d'un espace maritime. Areva a aussi postulé fin 2013 au second appel d'offres français pour l'éolien en mer avec GDF Suez, pour lequel il a prévu de produire cette nouvelle turbine de 8 MW[9]. Celle-ci comptera parmi les plus puissantes au monde, égale à celle du modèle V164 de Vestas, lancé en 2014[10].

En 2019, le facteur de charge moyen de l'éolien en mer européen est de 38 %, selon WindEurope, pour une puissance unitaire moyenne installée de 7,8 MW, en progression de 1 MW par rapport à 2018. À titre de comparaison, le facteur de charge moyen de l'éolien terrestre en France métropolitaine était de 24,7 % en 2019. La puissance moyenne des nouveaux parcs en construction « a quasiment doublé en une décennie », pour atteindre 621 MW en moyenne en 2019 contre 313 MW en 2010[10].

Le plus grand parc éolien en mer britannique, London Array, connait de grandes fluctuations de la production, avec un facteur de charge pouvant passer de 0,48 % (3 MW) durant une heure le à 98 % (619 MW) le lendemain[11].

Le modèle Haliade-X de GE Wind Energy, d'une puissance de 12 MW, est en phase de tests en [12]. Durant cette phase d'essais, elle établit le record de production journalière[13],[14].

En , Siemens Gamesa annonce la mise sur le marché d'un nouveau modèle d'éolienne offshore de 14 MW, baptisé « SG 14 - 222 DD », doté de pales de 108 mètres de long et d'un rotor de 222 mètres de diamètre ; les premiers exemplaires devraient équiper en 2024 le parc Hai Long au large de Taïwan[15].

Coût

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Une dizaine des principaux acteurs du secteur, dont Siemens, Iberdrola, GE, EDP Renewables, MHI Vestas, RWE et E.ON, ont déclaré en qu'ils estimaient pouvoir atteindre un coût de production de 80 €/MWh d'ici à 2025, coûts de raccordement inclus. Le Suédois Vattenfall a remporté en 2015 un appel d'offres au Danemark pour la construction du parc Horns Rev3 au prix de 103 €/MWh, hors raccordement (le prix raccordement varie en fonction des conditions, mais il s'établit en moyenne à 20 €/MWh). Au printemps 2016, les Pays-Bas viennent de clore un appel d'offres pour la construction de 350 MW au large de Borssele, avec un prix plafond assez bas, à 139 €/MWh, raccordement inclus ; or il y a eu 38 offres. En France, sur les six champs déjà attribués, les prix sont de l'ordre de 180 à 200 €/MWh. Mais la baisse des coûts dépend surtout de l'effet de série et suppose donc un flux constant et important d'appel d'offres : selon WindEurope, l'association professionnelle européenne, pour atteindre un coût de 80 €/MWh en 2025, il faudrait installer 4 000 MW par an après 2020[16].

Le Danois DONG Energy a emporté en l'appel d'offres sur les champs de Borssele 1 et 2 (700 MW) aux Pays-Bas en proposant un prix de 72,70 €/MWh produit (hors raccordement) ; compte tenu du coût du raccordement au réseau à terre (câbles et sous-stations électriques), évalué entre 15 et 20 €/MWh, l'appel d'offres néerlandais passe très significativement sous la barre des 100 €/MWh qui constituait l'objectif que s'était fixé la profession pour 2020. En France, les premiers appels d'offres d'éoliennes en mer (six champs d'environ 500 MW chacun) ont été attribués autour de 200 €/MWh. Le prix très bas atteint aux Pays-Bas s'explique par la politique de programmation adoptée : un gisement de 3 500 MW a été identifié et des trains d'appels d'offres de 700 MW sont organisés chaque année, avec un prix plafond qui baisse à chaque fois ; de plus, les champs néerlandais bénéficient déjà des autorisations environnementales, obtenues en amont par le réseau de transport d'électricité, ce qui permet d'accélérer la mise en œuvre du projet et de réduire les risques[17].

En France, les appels d'offres pour les parcs éoliens de Dunkerque et d'Oléron seront lancés selon la nouvelle procédure dite de « dialogue concurrentiel » qui prévoit des itérations entre les candidats et les services de l'État afin de préciser progressivement le cahier des charges ; l'administration réalisera des études techniques : vent, géophysique (configuration du sous-sol), état du patrimoine naturel ; ces modalités permettront de « dérisquer » le projet, donc d'abaisser son coût ; les prix pourraient ainsi tomber en France sous la barre des 150 €/MWh, au lieu des 180 à 200 €/MWh proposés lors des premiers appels d'offres[18].

Le suédois Vattenfall a remporté en l'appel d'offres pour le permis de construire et d'exploiter deux nouveaux champs éoliens en mer, baptisés Hollandse Kust et totalisant 700 MW de puissance ; cet appel d'offres exigeait que les candidats intéressés présentent leur offre sans demander de soutien financier public. Au printemps 2017, trois candidats d'un appel d'offres en Allemagne avaient déjà proposé de construire un parc en ne se rémunérant qu'au prix de marché (40 à 45 €/MWh), soit quatre à cinq fois moins que le prix des premiers parcs éoliens en mer français. Cet écart considérable s'explique par de multiples facteurs : le raccordement des éoliennes au réseau électrique terrestre n'est pas pris en charge par les développeurs, ce qui réduit le coût de quelques dizaines d'euros par mégawattheure (MWh) ; la taille des turbines, leur productivité croissante, les fonds marins, les synergies de maintenance avec d'autres parcs à proximité et des autorisations déjà défrichées sont autant d'autres facteurs de réduction des coûts[19].

Entre 2010 et 2019, aux Pays-Bas, les coûts ont chuté d'environ 70 %.[réf. nécessaire]

Impacts sur l'environnement

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Article détaillé : Énergie éolienne : Effets sur l'environnement.

Impacts négatifs

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Article connexe : Mer de la Manche : Énergie.

Les installations en mer peuvent faire courir un risque aux oiseaux migrateurs si elles sont situées sur un axe de migration, ainsi qu'un risque pour la navigation si la signalisation tout-temps n'est pas mise en place. Les éoliennes devant être solidement ancrées sur le fond marin, des impacts environnementaux momentanés sont prévisibles au moment de la construction (perturbation de la faune aquatique par les bruits et vibrations, par le brassage des sédiments, par d'éventuelles émissions accidentelles de polluants)[20].

Impacts positifs

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En contrepartie, la partie immergée crée un îlot propice aux espèces fixées (qui ont besoin d'un récif ou d'un substrat dur pour se développer), par exemple, les huîtres ou les moules)[21].

Cet effet de récif artificiel peut être mis à profit pour ajouter une vocation aquacole, éventuellement multitrophique, aux éoliennes (ancrées au fond ou flottantes)[22],[23],[24],[25],[26]. Même sans gestion aquacole, le bio-encrassement croissant naturellement sur les parties immergées de l'éolienne sera rapidement une source d'habitats et de nourriture pour de nombreuses autres espèces[27], dont par exemple pour le homard en Mer du Nord selon Krone et al. (2013) [28] ou pour l'huître européenne[29].

Acteurs

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Fabricants d'éoliennes en mer

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Selon Wind Europe, en 2018 le germano-espagnol Siemens Gamesa est de loin le numéro un des fournisseurs en Europe, avec plus de 3 000 turbines installées (12,8 GW), soit 69 % du marché européen, suivi par MHI Vestas qui a installé plus de 1 000 turbines (3,8 GW). Siemens Gamesa affirme avoir aussi une part de marché de 50 % en Chine. L'Américain GE Vernova, anciennement General Electric, très implanté dans l'éolien terrestre aux États-Unis, n'a installé que 28 turbines en mer ; il a annoncé l'installation d'un prototype géant de 12 MW[30].

Après la fusion des activités éoliennes de Gamesa et Siemens au sein d'une entité commune, détenue à 59 % par Siemens, puis la cession à Gamesa des parts d'Areva dans la coentreprise Adwen créée avec Gamesa en 2014, Siemens va détenir une part dominante : il était déjà de loin le premier fournisseur européen, avec 63,5 % des 11 gigawatts installés d'éoliennes en mer fin 2015, soit plus de 2 000 turbines connectées. Adwen (127 turbines installées) lui ajoute 5,7 points de parts de marché[31].

La construction des parcs éoliens met à contribution de nombreux intervenants, en particulier pour leur raccordement au réseau électrique. Ainsi, l'entreprise française Chantiers de l'Atlantique construit des sous-stations électriques qui collectent l'électricité produite par les éoliennes avant de l'envoyer à terre par l'intermédiaire de câbles sous-marins. Elle a obtenu les commandes des sous-stations pour les futurs parcs de Saint-Nazaire, Courseulles-sur-Mer (Calvados) et Fécamp (Seine-Maritime), après avoir vendu trois sous-stations à l'export[32].

Énergéticiens

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Parmi les énergéticiens qui s'équipent de parcs éoliens en mer, le leader est le danois Ørsted avec environ 7 GW de capacité en production et plus de 25 GW en construction dans le monde pour les cinq années à venir, suivi par l'allemand RWE, le suédois Vattenfall et le pétrolier norvégien Equinor. En , Total annonce l'une de ses premières opérations dans l'éolien en mer : l'acquisition de 51 % du plus grand parc en développement en mer d'Écosse, auprès de l'énergéticien écossais SSE. En , BP achète la moitié de la participation du norvégien Equinor dans deux projets éoliens au large de New York et du Massachusetts. Les pétroliers ont des atouts indéniables dans l'éolien en mer : outre leurs larges capacités financières pour investir ou racheter des acteurs établis, ils savent mener des projets compliqués en mer où les questions de transport logistique, de construction et d'opération sont complexes. L'Agence internationale de l'énergie estime que les synergies de coûts entre les activités offshore dans le pétrole et celles dans l'éolien s'élèveraient à près de 40 %[33].

Géographie de l'éolien en mer

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Alors que l'Europe a été pionnière de l'éolien en mer, le Royaume-Uni comptant en 2018 un tiers des mâts construits dans le monde, suivi de l'Allemagne, la Chine a installé 1,9 GW en mer en 2018, se rapprochant des rythmes européens : 2,6 GW de nouvelles capacités en 2018, soit 15 nouveaux parcs, selon la fédération professionnelle WindEurope. Le marché américain se prépare à démarrer : en , EDF alliée à Shell a annoncé le développement de 2,5 GW au large d'Atlantic City dans le New Jersey, et des développeurs comme l'espagnol Iberdrola ou le danois Ørsted ont commencé à acheter le droit à construire, d'ici à 2025, les premiers grands champs d'éoliennes en mer dans le New Jersey, l'État de New York, le Massachusetts et le Rhode Island. Une étude d'HSBC prévoit que la Chine prendra la première place en termes de capacités installées d'ici à 2027 et que sur la prochaine décennie, davantage de volumes seront installés hors d'Europe que dans ses frontières, avec l'émergence de la Corée du Sud, du Japon et de l'Inde. Alors que les capacités en mer ne représentaient que 4 % du parc éolien mondial en 2018, leur croissance atteignait la même année 10 % des nouvelles installations, et HSBC prévoit que cette part doublera à 20 % en 2025 ; cette évaluation rejoint celle du cabinet Wood Mackenzie, qui table sur une multiplication par 5 à 6 des installations d'éoliennes en mer à l'horizon 2025, à 12 GW par an, soit 20 % des nouvelles capacités éoliennes totales[30].

Un pacte des Nations-Unies pour l'énergie signé en 2021 fixe un objectif de 2 000 GW d'éolien en mer en 2050 afin d'atteindre la neutralité carbone, ce qui supposerait d'élever le rythme de mises en service à 35 GW par an. La Chine s'est fixé des objectifs de 100 GW en 2025, 200 GW en 2030 et 1 000 GW en 2050. Les ministres de l'énergie de neuf pays européens membres de la Coopération énergétique de la Mer du Nord (NSEC) se sont engagés en septembre 2022 à atteindre 260 GW en 2050. La Corée du sud prévoit 14,3 GW en 2030, l'état australien de Victoria 9 GW en 2040, la province canadienne de Nouvelle-Écosse 5 GW en 2030[34]. Aux Philippines, plus de 50 contrats ont été signés pour plus de 40 GW, au Vietnam le 8ème plan de développement électrique prévoit 7 GW en 2030, mais le développement de l'éolien en mer au Japon est handicapé par la lenteur des procédures et l'opposition des communautés de pécheurs[35].

Statistiques mondiales

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Pour des raisons techniques, il est temporairement impossible d'afficher le graphique qui aurait dû être présenté ici.

Historique des installations annuelles d'éolien en mer[36]

Les fermes éoliennes en mer (éolien offshore) prennent une part grandissante dans l'essor de l'éolien, en particulier en Europe et en Chine.

Selon le GWEC, la puissance installée de l'éolien en mer atteint 75 162 MW, en progression de 16,9 % en 2023. La région Asie-Pacifique totalise 41 088 MW, soit 54,7 % du total mondial, suivie par l'Europe : 34 032 MW (45,3 %) et l'Amérique : 42 MW (0,06 %). Les mises en service de 2023 atteignent 10 852 MW, dont 7 091 MW en Asie, soit 65,3 % (Chine : 6 333 MW, soit 58,4 % ; Taïwan : 692 MW ; Japon : 62 MW ; Corée du sud : 4 MW) et 3 761 MW en Europe, soit 34,7 % (Pays-Bas : 1 930 MW, Royaume-Uni : 833 MW, France : 360 MW, Danemark : 344 MW, Allemagne : 257 MW, autres : 37 MW). En 2022, 8 771 MW ont été installées, dont 6 311 MW en Asie, soit 72 % (Chine : 5 052 MW, soit 57,6 % ; Taïwan : 1 175 MW ; Japon : 84 MW) et 2 460 MW en Europe, soit 28 % (Royaume-Uni : 1 179 MW, France : 480 MW, Pays-Bas : 369 MW, Allemagne : 342 MW, autres : 90 MW)[37].

La Chine représente 50 % de la puissance installée mondiale fin 2023, le Royaume-Uni 20 %, l'Allemagne 11 % et les Pays-Bas 6 %. Les nouvelles installations de 2023 se situent en Chine pour 58 %, aux Pays-Bas pour 18 %, au Royaume-Uni pour 8 %, à Taïwan pour 6 %, en France pour 3 %[38].

GWEC prévoit que 138 GW d'éolien en mer seront installés de 2024 à 2028, dont 18 GW en 2024[39].

La puissance installée totale des parcs éoliens en mer atteignait 75 162 MW fin 2023, soit 7,4 % de la puissance installée éolienne mondiale[37] :

Puissance installée des parcs éoliens offshore dans le monde (MW).
Pays 2014[40] 2015[40] 2016[41] 2017[41] 2018[42] 2019[42] 2020[43] 2021[44] 2022[37] 2023[37],[45] part 2023
  Chine 658 1 018 1 627 2 788 4 443 6 838 10 780 26 390 31 442 37 775 50,0 %
  Royaume-Uni 4 500 5 061 5 156 6 836 7 963 9 723 10 206 12 739 13 918 14 751 19,5 %
  Allemagne 1 012 3 295 4 108 5 355 6 382 7 493 7 728 7 713 8 055 8 331 11,0 %
  Pays-Bas 247 427 1 118 1 118 1 118 1 118 2 611 2 460 2 829 4 759 6,3 %
  Danemark 1 271 1 271 1 271 1 271 1 329 1 703 1 703 2 308 2 308 2 652 3,5 %
  Belgique 712 712 712 877 1 186 1 556 2 262 2 262 2 262 2 262 3,0 %
  Taïwan 0 0 0 8 nd nd nd 237 1 412 2 104 2,8 %
  Viêt Nam 0 0 99 99 99 99 nd 874 874 874 1,2 %
  France 0 0 0 2 2 2 2 2 482 842 1,1 %
  Suède 212 212 202 202 203 193[46] 203 193 193 193 0,3 %
  Japon 50 53 60 65 nd nd nd 52 136 188 0,2 %
  Corée du Sud 5 5 35 38 73 73 133 142 142 146 0,2 %
  Finlande 26 26 32 92 73 73[46] 73 73 73 73 0,1 %
  États-Unis 0,02 0,02 30 30 30 30 42 42 42 42 0,06 %
  Italie 0 0 0 0 0 0 0 0 30 30 0,04 %
  Portugal 2 2 0 8[46] 25 25 25 25 0,03 %
  Irlande[47] 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 0,03 %
  Espagne 5 5 5 5 5 5[46] 5 5 5 5 0,007 %
  Norvège 2 2 2 2 nd nd nd nd nd nd nd
Monde 8 728 12 105 14 483 18 814 22 997 29 136 36 077 55 549 64 320 75 162 100 %
% accroissement +24 % +39 % +19,6 % +29,9 % +22,2 % +26,7 % +23,8 % +54 % +15,8 % +16,9 %

En 2022, la puissance installée de l'éolien en mer a progressé de 15,8 %. La part de la région Asie-Pacifique atteignait 52,9 % du total mondial, suivie par l'Europe (47,1 %) et l'Amérique (0,07 %). Les mises en service de 2021 atteignent 21 106 MW, dont 17 788 MW en Asie (Chine : 16 900 MW, Vietnam : 779 MW, Taïwan : 109 MW) et 3 317 MW en Europe (Royaume-Uni : 2 317 MW, Danemark : 605 MW, Pays-Bas : 392 MW, autres : 4 MW)[44].

La baisse de 70 % des installations en Chine s'explique par la fin du tarif d'achat garanti fin 2021, qui a suscité un rush en 2021, et le passage au régime de parité réseau ; des aides subsistent toutefois au niveau régional dans le Guangdong, le Jiangsu et le Shandong[48].

La Chine représentait 49 % de la puissance installée mondiale fin 2022, le Royaume-Uni 22 % et l'Allemagne 13 %. Les nouvelles installations de 2022 se situent en Chine pour 58 %, au Royaume-Uni pour 13 %, à Taïwan pour 13 %, en France pour 5 % et aux Pays-Bas pour 4 %[49].

La puissance installée d'éolien en mer atteignait 35 293 MW fin 2020. Les nouvelles installations de 2020 se sont élevées à 6 068 MW, dont 3 060 MW en Chine, 1 493 MW aux Pays-Bas, 706 MW en Belgique, 483 MW au Royaume-Uni, 237 MW en Allemagne et 60 MW en Corée du sud. Plus de 7 GW d'appels d'offres pour projets offshore ont été lancés en 2020, dont 5,5 GW organisés par les États américains du New Jersey, de New York et du Rhode Island, 0,8 GW par le Danemark et le reste par le Japon, qui prévoit 30 à 45 GW d'éolien en mer d'ici 2040[50].

Le marché de l'éolien en mer a battu ses précédents records en 2019 avec 6 145 MW de nouvelles installations ; sa part du marché éolien mondial est passée de 5 % à 10 % en cinq ans. La Chine est restée en tête avec 2 395 MW, suivie du Royaume-Uni (1 764 MW) et de l'Allemagne (1 111 MW). L'appel d'offres britannique pour contrats de différence de septembre 2019 a débouché sur une baisse de prix de 30 % par rapport à celle de 2017, avec des prix de 39 à 41 £/MWh (en prix de 2012). Aux Pays-Bas, Vattenfall a emporté le second appel d'offres « zéro subvention » néerlandais de juillet 2019 (760 MW). Aux États-Unis, l'objectif d'approvisionnement offshore a été relevé de 9,1 GW en 2018 à 25,4 GW en 2019 ; au moins 15 projets devraient entrer en service d'ici 2026. Taïwan a connecté au réseau son premier parc éolien en mer commercial ; son objectif d'installations en mer pour 2025 est de 5,6 GW et 10 GW supplémentaires devraient être installés entre 2026 et 2035. Au Japon, le premier appel d'offres d'éolien en mer sera réalisé fin 2020[51].

Fin 2019, la puissance installée d'éolien en mer atteignait 29 136 MW ; la progression du parc en 2019 a été de 6 145 MW, dont 2 395 MW en Chine, 1 764 MW au Royaume-Uni, 1 111 MW en Allemagne, 370 MW en Belgique, 374 MW au Danemark et 123 MW en Asie hors Chine[51].

Fin 2018, la puissance installée d'éolien en mer atteignait 22 997 MW (18 658 MW en 2017) ; la progression du parc en 2019 a été de 4 348 MW (4 472 MW en 2017), dont 1 655 MW en Chine, 1 312 MW au Royaume-Uni, 969 MW en Allemagne, 309 MW en Belgique, 61 MW au Danemark et 35 MW en Corée du Sud[52].

Europe

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Article détaillé : Énergie éolienne en Europe.
 
Champ d'éoliennes au large entre l'Allemagne et le Danemark.

Dans l'Union européenne, selon EurObserv'ER, la production éolienne en mer atteint 54,78 TWh en 2023, soit 11,5 % de la production éolienne totale, contre 50,09 TWh en 2022 (11,9 %)[53]. La puissance installée en mer atteint 18 360 MW, soit 8,4 % du total éolien ; elle progresse de 13,4 %. Les mises en service de 2023 sont de 2 176 MW, soit 13,9 % des mises en service dans l'éolien[45].

Fin 2020, le nombre d'éoliennes en mer connectées au réseau s'élevait à 2 294 au Royaume-Uni, 1 501 en Allemagne, 559 au Danemark, 537 aux Pays-Bas, 399 en Belgique, 80 en Suède, 19 en Finlande et 1 en France[54].

France

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Article détaillé : Énergie éolienne en France.

Allemagne

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Articles détaillés : Énergie éolienne en Allemagne et Liste de parcs éoliens offshore en Allemagne.

Royaume-Uni

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Article détaillé : Énergie éolienne au Royaume-Uni.

Danemark

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Article détaillé : Énergie éolienne au Danemark.

Belgique

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Article détaillé : Énergie éolienne en Belgique.

Asie

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Article détaillé : Énergie éolienne en Chine.

Amérique

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Article détaillé : Énergie éolienne aux États-Unis.

Installations

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Les techniques d'installations sont dérivées d'autres technologies en mer (pétrolières notamment) à faible profondeur.

  •  
    Le TIV Resolution (navire-plate-forme) à Bangor, au nord de l'Irlande
  •  
    TIV Resolution se positionnant en mer pour installer une éolienne.
  •  
    'Resolution' au port à Belfast
  •  
    'Resolution' à Belfast.

Début 2015, en préparation du projet de parc en mer de Fécamp, un démonstrateur de fondation gravitaire du Norvégien Seatower a vocation à être installé pour tester cette technologie qui doit réduire le temps et le coût de construction des parcs ; la fondation gravitaire consiste en une embase de béton surmontée d'un pied de mât en acier capable de flotter et pouvant ainsi être remorquée par des navires de remorquage classiques, évitant de recourir à des navires-grues sensibles aux conditions météo. Une fois positionnées au-dessus de leur emplacement, les fondations sont immergées par l'introduction progressive d'eau de mer. L'embase de béton est enfin remplie de sable et l'eau évacuée pour stabiliser la construction[55]. La première fondation gravitaire est mise en place à l'été 2022[56].

Plateformes de conversion

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En juillet 2024, un consortium Vinci (Dragados Offshore) - Siemens Energy remporte un contrat de 2,9 milliards d'euros pour la construction de plateformes de conversion électrique en mer du Nord pour le compte de l'opérateur de réseaux allemand 50Hertz. La plateforme offshore permettra de convertir le courant alternatif produit par le parc éolien LanWin 3, situé à 120 kilomètres des côtes allemandes, en courant continu haute tension, afin de réduire les pertes électriques lorsque le courant est acheminé à terre. Sa capacité de conversion s'élève à 2 GW. La station terrestre, à installer à Schwerin dans le nord-est de l'Allemagne, convertira ce courant continu en courant alternatif, afin de l'injecter dans le réseau électrique allemand. La plateforme offshore sera construite dans le chantier de Cadix (Andalousie) de Dragados Offshore, filiale de Vinci, qui porte ainsi à neuf plateformes offshore de conversion de courant électrique (16 GW) son programme pour des parcs éoliens en mer du Nord[57].

Notes et références

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  1. ↑ Anne-Françoise Hivert, « Orsted, récit d’une transition écologique à marche forcée d’un énergéticien danois », sur lemonde.fr, (consulté le ).
  2. ↑ (en) Operational Milestones, site London Array, 4 juillet 2013.
  3. ↑ a b c et d (en) Anna Possner & Ken Caldeira, Open-ocean wind farms ; Article #17-05710: "Geophysical potential for wind energy over the open oceans", Proceedings of the National Academy of Science, 9 octobre 2017 ; étude soutenue par le Fonds pour la recherche innovante sur le climat et l'énergie et le Fonds de dotation de la Carnegie Institution for Science des scientifiques de la Carnegie Institution for Science de Palo Alto (Californie) (résumé et article).
  4. ↑ (en) Eli Kintisch, « Offshore wind farms have powerful advantage over land-based turbines, study finds », Science (revue),‎ (lire en ligne, consulté le ).
  5. ↑ Le groupe français Areva et le gouvernement écossais ont dévoilé, ce lundi 19 novembre un projet d'usine d'éoliennes maritimes en Écosse. Objectif : desservir le nord du marché britannique et compléter la future usine française du Havre et le site existant en Allemagne, Bati-actu, 20 novembre 2012.
  6. ↑ (en) Areva and Gamesa agree joint venture in offshore wind energy, Reuters, 20 janvier 2014
  7. ↑ Éolien offshore : Areva se rapproche de Gamesa, Batiactu, 21 janvier 2014 (consulté le 21 janvier 2014).
  8. ↑ (en) Powerful: the M5000 delivers up to 5 MW (for an average wind speed of around 12 m/s). The AREVA 8 MW wind turbine delivers up to 8 MW (for an average wind speed of around 12 m/s), AREVA (consulté 21 janvier 2014).
  9. ↑ Anne Feitz, Éolien en mer : EDF EN et GDF Suez face à face, Les échos, 28 novembre 2013.
  10. ↑ a et b L’Europe a passé le cap des 5 000 éoliennes offshore connectées en 2019 sur connaissancedesenergies.org.
  11. ↑ London Array breaks offshore production record, windpowermonthly, 8 janvier 2016
  12. ↑ L’Haliade-X, une éolienne géante de 12 MW, Connaissance des énergies, 2 octobre 2019.
  13. ↑ (en) GE's Haliade-X generates record-breaking 288 MWh in 24 hours, renewablesnow.com, 7 février 2020.
  14. ↑ (en) Haliade X-12 MW Offshore Wind Turbine Has Another Record-Breaking Day, offshorewind.biz, 7 février 2020.
  15. ↑ La course au gigantisme s'accélère dans l'éolien en mer, Les Échos, 26 mai 2020.
  16. ↑ Éolien en mer : la baisse des coûts progresse à grands pas, Les Échos, 8 juin 2016.
  17. ↑ Éolien en mer : l'objectif de baisse des coûts enfoncé aux Pays-Bas, Les Échos, 7 juillet 2016.
  18. ↑ La France veut abaisser les coûts de l’éolien en mer, Les Échos, 28 novembre 2016.
  19. ↑ Éolien en mer : aux Pays-Bas, un appel d'offres « zéro subvention », Les Échos, 25 mars 2018.
  20. ↑ Helen Bailey, Kate L. Brookes et Paul M. Thompson, « Assessing environmental impacts of offshore wind farms: lessons learned and recommendations for the future », Aquatic Biosystems, vol. 10, no 1,‎ , p. 8 (ISSN 2046-9063, PMID 25250175, PMCID PMC4172316, DOI 10.1186/2046-9063-10-8, lire en ligne, consulté le )
  21. ↑ « L'éolien offshore contribuerait à l'épanouissement de la vie marine », sur enerzine.com (consulté le 25 octobre 2012).
  22. ↑ (en) B.H. Buck, G. Krause, B. Pogoda, B. Grote, L. Wever, N. Goseberg, M.F. Schupp, « The German case study: pioneer projects of aquaculture-wind farm multi-uses », dans Aquaculture Perspective of Multi-Use Sites in the Open Ocean : The Untapped Potential for Marine Resources in the Anthropocene, Springer, (DOI 10.1007/978-3-319-51159-7_11), p. 253-354.
  23. ↑ (en) B.H. Buck, M.W. Ebeling, T. Michler-Cieluch, « Mussel cultivation as a co-use in offshore wind farms: potential and economic feasibility », Aquac. Econ. Manag., no 14,‎ .
  24. ↑ (en) S.W.K. Van Den Burg, P. Kamermans, M. Blanch, D. Pletsas, M. Poelman, K. Soma, G. Dalton, « Business case for mussel aquaculture in off shore wind farms in the North Sea », Mar. Policy, no 85,‎ .
  25. ↑ (en) G.R. Di Tullio, P. Mariani, G. Benassai, D. Di Luccio, L. Grieco, « Sustainable use of marine resources through offshore wind and mussel farm co-location », Ecol. Model., no 367,‎ .
  26. ↑ (en) H.M. Jansen, S. Van Den Burg, B. Bolman, R.G. Jak, P. Kamermans, M. Poelman, M. Stuiver, « The feasibility of offshore aquaculture and its potential for multi-use in the North Sea », Aquac. Int., no 24,‎ .
  27. ↑ (de) M. Weiss et S. Wittke, NutriMat : Nutritional Material from Fouling Organisms : Analyse der Nutzungsmöglichkeiten von biologischem Aufwuchs von künstlichen Hartsubstraten für die Gewinnung alternativer Protein- und Lipidressourcen', Imare - Aquakultur, , 156 p. (présentation en ligne, lire en ligne [PDF]).
  28. ↑ (en) R. Krone, I. Schmalenbach, H.-D. Franke, « Lobster settlement at the offshore wind farm Riffgat, German Bight (North Sea) » (poster), WinMon.BE Conference, Environmental Impact of Offshore Wind Farms, Bruxelles, Belgique, Royal Belgian Institute of Natural Sciences,‎ 26-28 novembre 2013 (présentation en ligne, lire en ligne [PDF]).
  29. ↑ (en) J. Gercken et A. Schmidt, Current status of the European Oyster (Ostrea edulis) and possibilities for restoration in the German North Sea, Bundesamt für Naturschutz, , 96 p. (lire en ligne [PDF]).
  30. ↑ a et b L'éolien en mer sort de ses frontières européennes, Les Échos, 13 février 2019.
  31. ↑ « Éolien en mer : cinq questions clefs autour de la sortie d’Areva », Les Échos, 12 septembre 2016.
  32. ↑ L'éolien en mer : la face cachée de Chantiers de l'Atlantique, Les Échos, 26 février 2020.
  33. ↑ Les pétroliers veulent se faire une place dans la bataille de l'éolien en mer, Les Échos, 17 septembre 2020.
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  50. ↑ (en) BP Statistical Review of World Energy 2021 - 70th edition, BP, [PDF] (voir pages 47 et 53).
  51. ↑ a et b GWEC 2019, p. 38.
  52. ↑ GWEC 2019, p. 44.
  53. ↑ EurObserv'ER 2024, p. 6.
  54. ↑ Éolien en mer : la France tente un nouveau départ, Les Échos, 26 avril 2021.
  55. ↑ Fondations offshore - Un démonstrateur à Fécamp, site du Journal des énergies renouvelables, consulté le 17 juin 2014.
  56. ↑ Eolien en mer : la première fondation gravitaire installée au large de Fécamp, francebleu.fr, 2 août 2022, par Sarah Nedjar
  57. ↑ Christophe Palierse, Éolien offshore : un nouveau gros contrat pour Vinci en mer du Nord, Les Échos, 18 juillet 2024.

Voir aussi

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Ouvrages - publications

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  : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

  • Michel Paillard, Denis Lacroix et Véronique Lamblin, Énergies renouvelables marines, Éditions Quae, 2009.
  • (en) Global Wind Report 2024, Global Wind Energy Council (GWEC), (lire en ligne [PDF]).  
  • (en) Global Wind Report 2023, Global Wind Energy Council (GWEC), (lire en ligne [PDF]).  .
  • (en) Global Wind Report 2022, Global Wind Energy Council (GWEC), (lire en ligne [PDF]).  
  • (en) Global Wind Report 2021, Global Wind Energy Council (GWEC), (lire en ligne [PDF]).  
  • (en) Global Wind Report 2019, Global Wind Energy Council (GWEC), , 78 p. (lire en ligne [PDF]).  
  • Baromètre éolien 2024, EurObserv'ER, (lire en ligne [PDF]).  
  • Baromètre éolien 2023, EurObserv'ER, (lire en ligne [PDF]).  
  • Baromètre éolien 2022, EurObserv'ER, (lire en ligne [PDF]).  
  • (en) Wind energy barometer 2020, EurObserv'ER, (lire en ligne [PDF]).  

Articles connexes

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