Reportage: les éoliennes offshore tournent, le Danemark a-t-il tout compris ?

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Horns Rev 2 - GreenUnivers©

Voyage au pied du plus grand parc offshore du monde (Reportage de notre envoyé spécial au Danemark, Alexandre Simonnet)

Presque au milieu de nulle part, perdues en pleine mer, 80 éoliennes plantées dans l’eau tournent tranquillement, dans un calme presque incroyable, à peine troublé par le seul clapotis des vagues et le ronronnement du bateau. C’est le spectacle surréaliste du parc éolien offshore danois Horns Rev 1, le tout premier parc offshore mondial d’envergure lorsqu’il fut lancé en 2002, à 14 kilomètres de Blavandshuk, petite commune de la côte ouest danoise, près du port d’Esbjerg.

Une industrie rodée

En eaux encore plus profondes, à 30 km des côtes et 14 km de ce premier parc, se trouve Horns Rev 2, une autre ferme de 91 turbines. Même spectacle que Horns Rev 1, mais celle-ci revêt une allure bien plus moderne. On perçoit immédiatement  l’évolution technologique: Horns Rev 2 est la vitrine d’une industrie rodée. Inauguré en septembre dernier, cette ferme est la plus grande du monde en service à ce jours, (pour l’instant).

Alors qu’en France, l’éolien en mer n’est pas encore une réalité, au Danemark l’éolien offshore produit déjà beaucoup d’énergie, et le secteur fait l’unanimité. Le pays est pionnier en la matière, sa première éolienne offshore date de 1991 et aujourd’hui plus de 600 MW sont installés. Un savoir-faire évident, même si depuis la Grande-Bretagne a dépassé le Danemark. Pas étonnant que le développeur des parcs Horns Rev, la compagnie danoise Dong Energy, soit aujourd’hui positionnée sur plusieurs parcs parmi les plus grands au monde, prévus par la Grande-Bretagne et le Danemark.

Horns Rev 1 - GreenUnivers©

Des éoliennes différentes de leurs cousines terrestres

C’est après une bonne demi-heure depuis Esbjerg en petit bateau que les premiers moulins de Horns Rev 1 apparaissent à l’horizon. Nous sommes en Mer du Nord. A l’approche du parc, la scène présente des rangés d’éoliennes, alignées en ordre. La quasi-totalité des 80 turbines tournent au même rythme dans un ballet magique. Seules 3 ou 4 machines sont à l’arrêt. Le temps grisâtre ajouté à la superficie de 20 km2 du parc empêchent toutefois d’avoir une vision claire de la ferme dans son ensemble. C’est grand !

Lors de son inauguration il y a 8 ans, ce parc était un projet pilote d’envergure, de par sa taille et la puissance déployée. Le design des éoliennes de 2 MW, fabriquées par le danois Vestas, s’inspire largement des modèles terrestres mais avec une différence de taille: le diamètre du rotor (80 mètres) semble disproportionné rapporté à la hauteur du mât  (70 mètres).

Horns Rev 1 - GreenUnivers©

Une évolution technologique en une décennie

Cette différence avec les éoliennes terrestres est encore plus marquée pour les turbines de Horns Rev 2 de 2,3 MW, fournies par l’allemand Siemens. Sur un mât plus petit (68 mètres), est installée une turbine surdimensionnée (93 mètres de diamètre). En tournant, la pointe des pales arrivent presque en bas du mât, une caractéristique impossible sur des éoliennes à terre. Les moulins de Horns Rev 2 semble tourner moins vite que ceux de Horns Rev 1. Et dans l’immensité de ce deuxième parc, il est difficile de trouver une éolienne à l’arrêt.

D’un parc à l’autre, on sent l’évolution technologique qui souligne l’apprentissage du secteur entre le début et la fin de la décennie 2000. Côté maintenance, chaque turbine nécessite en moyenne deux interventions de 2 ou 3 jours par an, avec 3 personnes.

Horns Rev 2 - GreenUnivers©

Un poste transformateur et un câble de 20 centimètres de diamètre

Les mâts sont fixés au fond de la mer grâce à un monopieu — un cylindre enfoncé dans le sol jusqu’à 40 mètres sous le niveau de l’eau — , un type de fondation jugé plus compétitif que les fondations gravitaires (un lourd support en béton posé sur le sol et lesté) ou multipode (trois pied qui s’enfoncent dans le sol).

Sur Horns Rev 1, la partie émergée du monopieu est visiblement fatiguée par la mer, soulignant les 8 ans du parc.

Sur les deux fermes, le système de connexion électrique est similaire. Chaque éolienne envoie sa production d’énergie vers un poste transformateur en marge du parc, via un câble sous-marin. Cette plateforme est ensuite raccordée au réseau terrestre grâce à un seul et unique gros câble sous-marin (21 km pour Horns Rev 1 – 43 km pour Horns Rev 2), d’une vingtaine de centimètres de diamètre.

Horns Rev 1 - GreenUnivers©

Le Danemark en avance sur son temps

A eux deux, ces champs d’éoliennes fournissent une production d’énergie équivalente à 350.000 foyers, l’équivalent de la population d’un département français comme la Seine-Maritime. Horns Rev 1 est détenu par la compagnie d’énergie danoise Dong Energy (40%), leader dans le développement de fermes offshore, et le groupe d’énergie suédois Vattenfall (60%). Le parc Horns Rev 2 est détenu à 100% par Dong Energy.

Sur le marché mondial des turbines, Vestas et Siemens sont aujourd’hui deux leaders incontestés, avec respectivement 42 et 47% du marché en nombre de turbines installées fin 2009.

Pour autant, les débuts furent compliqués. Les 80 turbines Vestas du parc (expérimental) Horns Rev 1 par exemple, ont dû être démontées et ramenées à terre deux ans après leurs mises en service. Des problèmes sont survenus sur les transformateurs et les générateurs, notamment à cause des conditions météorologiques sous-estimées. L’opération fut coûteuse pour Vestas mais précieuse en terme d’apprentissage.

Le marché semble aujourd’hui sur la pente de la maturité technologique. Et avec le recul, les études environnementales montrent que l’impact des fermes offshore est minime sur la faune et la flore maritime. Alors que le turbines de Horns Rev 2 ont une puissance de 2,3 MW, la plupart des projets prévus dans les années qui viennent prévoient des turbines beaucoup plus puissantes, des monstres de 5 à 6 MW, mais tous ne maîtrisent pas encore cette technologie comme le montrent les déboires des turbines d’Areva Multibrid. Et une impression demeure : en mer, il y a de la place.

Alexandre Simonnet

– Investissement de Horns Rev 1 (160 MW) : 2 milliards de couronnes danoises (268 millions d’euros)

– Investissement de Horns Rev 2 (209 MW) : 3,5 milliards de couronnes danoises (470 millions d’euros)

Horns Rev 2 - GreenUnivers©

Danish Energy Agency