Uma turbina de maré é uma turbina hidráulica (submarina ou flutuante) que usa a energia cinética das correntes marítimas ou fluviais, assim como uma turbina eólica usa a energia cinética do vento .
A turbina da turbina das marés permite a transformação da energia cinética da água em movimento em energia mecânica que pode então ser convertida em energia elétrica por um alternador . As máquinas podem assumir as mais variadas formas, desde o grande gerador de vários megawatts submersos em profundidade em locais com correntes de maré muito fortes até o microgerador flutuante que equipa pequenas correntes de rios.
Nos anos 2005-2010, o desejo de desenvolver energias renováveis colocou os holofotes nas energias marinhas e nas marés. A maturidade técnica do setor está se afirmando e os investimentos financeiros estão ocorrendo. Apoiados em políticas institucionais pró-ativas, são realizados estudos técnicos e ambientais. Ao mesmo tempo, demonstradores e protótipos são testados na França e em todo o mundo para validar conceitos e máquinas. Dez anos depois, a descoberta é menos otimista: restrições técnicas, regulamentações ambientais e altos custos operacionais estão retardando o desenvolvimento de um setor industrial ainda frágil.
O poder cinético de um fluido que passa por uma área de superfície circular é:
em Wcom:
A energia recuperável é menor que a energia cinética do fluxo de água a montante da turbina das marés, uma vez que a água deve manter uma certa velocidade residual para que um fluxo permaneça. Um modelo elementar de funcionamento das hélices, devido a Rankine e Froude , permite avaliar a relação da potência cinética recuperável para uma seção perpendicular ao fluido em movimento. Este é o limite de Betz , igual a 16 ⁄ 27 = 59% . Este limite pode ser excedido se o fluxo de fluido for forçado em uma veia de seção variável (efeito venturi) em vez de circular livremente ao redor da hélice.
A potência recuperável máxima teórica de uma turbina de maré pode ser expressa da seguinte forma:
Ou :
= potência em watts (W); = área varrida pelas lâminas em metros quadrados (m 2 ); = velocidade do fluxo de água em metros por segundo (m / s).Para o cálculo da potência de uma turbina de marés levando em consideração a energia cinética e potencial, ver: cálculo da potência de uma turbina do tipo vento ou maremotriz .
As turbinas aproveitam a densidade da água, 832 vezes maior que a do ar (aproximadamente 1,23 kg m- 3 a 15 ° C ). Apesar de uma velocidade de fluido mais baixa, a energia recuperável por unidade de área da hélice é, portanto, muito maior para uma turbina de marés do que para uma turbina eólica. Por outro lado, a potência da corrente varia com o cubo da velocidade, assim, a energia produzida por uma corrente de 4 m / s é oito vezes mais forte do que a produzida por uma corrente de 2 m / s . Os locais com fortes correntes (> 3 m / s ) são, portanto, particularmente favoráveis, mas infelizmente muito raros (algumas dezenas de locais no mundo).
A incompressibilidade da água exige que o fluxo que passa pela turbina das marés seja idêntico a montante e a jusante. Assim, o produto da velocidade pela seção é constante antes e depois da hélice. Quando a turbina das marés passa, o fluido é desacelerado e a veia se alarga.
A recuperação da energia hidráulica em sua forma gravitacional já existe há muito tempo. É o princípio de operação de máquinas ou estruturas como moinhos de água , moinhos de marés , barragens hidráulicas ou usinas de energia das marés . Por contras, recuperando a energia cinética das correntes fluviais e marítimos continua a ser raro antes da XXI th século.
No início dos anos 2000, a necessidade de desenvolver energias renováveis colocou em destaque as energias marinhas e, em particular, a energia das marés. De 2005 a 2010, a maturidade técnica do setor permite o início simultâneo de estudos técnicos e ambientais na França e no mundo. As turbinas de maré então se beneficiaram de enormes esforços técnicos e financeiros, como o desenvolvimento da energia eólica alguns anos antes. Naquela época, espera-se uma rápida implantação do setor industrial, em particular para grandes turbinas maremotrizes (máquina de 1 MW ou mais).
O desenvolvimento de novos materiais (compósitos, betão composto, ligas metálicas, etc. ) reforça a ideia de que podem ser necessárias soluções técnicas relevantes adaptadas ao ambiente marinho. A década de 2010 viu a produção de demonstradores e protótipos testados in situ em toda a França e em todo o mundo. Paralelamente, arranca-se a minoturbina das marés, mais adequada ao rio e ao rio, mais fácil de manter e, portanto, com menores custos de investimento.
Em 2018, na França, o relatório é amargo: as conquistas industriais permanecem raras e o setor de energia marítima, em particular as turbinas de maré, está lutando para se desenvolver. Dificuldades técnicas relacionadas ao meio marinho, como corrosão, incrustação e o alto custo das operações de manutenção ou reparo, contribuem para um custo por MWh proibitivo em comparação com outras energias renováveis. As restrições regulatórias particularmente pesadas na França estão retardando o desenvolvimento de um setor que já está lutando para começar e o surgimento de um setor industrial no futuro próximo (2020-2025) para turbinas de marés máximas não é um dado adquirido.
Dentro julho de 2018, A Naval Énergie anuncia o fim dos seus investimentos em aerogeradores e passará a concentrar as suas actividades nos aerogeradores flutuantes e na energia térmica do mar . Esta filial do Grupo Naval tinha investido 250 milhões de euros em turbinas de maré desde 2008 e tinha acabado de inaugurar o14 de junho de 2018a fábrica de Cherbourg-en-Cotentin dedicada à montagem de turbinas maremotrizes. Esta decisão justifica-se pela ausência de perspectivas comerciais e por um sistema de subsídios que não concede ajuda direta aos fabricantes durante as fases de desenvolvimento. A escolha da Grã-Bretanha de não subsidiar turbinas de maré, juntamente com a sensibilidade do Canadá aos custos de tecnologia, reforçou a análise de um mercado não lucrativo. Colocado em liquidação compulsória por um tribunal irlandês, o OpenHydro não deve honrar as ordens de duas máquinas para o Japão e o Canadá.
As várias vantagens das turbinas de maré são as seguintes:
As desvantagens são principalmente:
Para evitar essas desvantagens, alguns propuseram o princípio de hidrofólios oscilantes. Um dos mais recentes é o dispositivo autônomo StreamWings de lâmina dupla de F. Guigan e J. Simeray.
No que diz respeito ao meio ambiente, a caracterização da esteira, turbulência e outros impactos hidrodinâmicos ou haliêuticos, o feedback de experiência mais próximo diz respeito a barragens do tipo da usina de maré de Rance , difíceis de comparar com aquelas de turbinas de maré não integradas a uma barragem. Os impactos eletromagnéticos são pouco conhecidos e variam muito de acordo com a potência das instalações, e o tipo de cabo utilizado (blindado ou não, enterrado ou não, em corrente contínua ou alternada ...).
Os possíveis efeitos ambientais diretos ou indiretos são de particular preocupação para os pescadores que trabalham em áreas de interesse. Esses impactos (ruído durante a obra, hidrodinâmico e hidroambiental em particular) estão começando a ser estudados ou simulados, a partir de maquetes ou maquetes, mas ainda são pouco compreendidos; os rotores criam zonas de turbulência e as estruturas criam esteiras que, segundo certas hipóteses, podem perturbar a sedimentação e o desenvolvimento da flora, criando a longo prazo uma zona morta , ou pelo contrário estas turbulências podem manter-se mais em suspensão. do que os nutrientes e promovem o plâncton que alimenta alguns peixes. As partes fixas das turbinas de maré também podem constituir recifes artificiais , promovendo a biodiversidade subaquática. As turbinas de maré também podem perturbar alguns animais marinhos que, curiosamente, teriam chegado muito perto deles .
A modelagem também é necessária para otimizar o posicionamento de cada turbina de maré em uma fazenda, a fim de aproveitar ao máximo a corrente. A captura da energia das correntes diminui a velocidade do fluido no eixo da turbina, o que provoca uma ligeira aceleração das correntes de bypass; esse fenômeno é encontrado quando a água passa ao longo de uma rocha: os peixes evitam obstáculos seguindo as linhas de velocidades mais altas ou usam as contra-correntes de turbulência. Por outro lado, a velocidade de rotação do rotor é limitada pela velocidade na extremidade da pá devido ao fenômeno da cavitação . Assim, grandes turbinas de maré girarão apenas a uma taxa de 10 a 20 rotações por minuto e seus efeitos seriam limitados à turbulência a jusante da turbina de maré. Os sedimentos não se depositariam em torno da turbina das marés, o que evitaria o assoreamento experimentado pelas barragens (incluindo a usina de energia das marés de Rance) e facilitaria a manutenção. Além disso, uma velocidade de rotação suficientemente baixa não perturbaria os peixes.
Os locais de interesse para turbinas de maré são áreas de correntes fortes a muito fortes (mais de 3 m / s ), onde as condições não são favoráveis ao desenvolvimento de uma flora e fauna fixas. Os gráficos mostram que essas áreas são compostas exclusivamente de rocha ou cascalho grosso.
O impacto ambiental da energia das marés está atualmente sendo estudado em vários projetos de pesquisa e desenvolvimento na Europa no Canal da Mancha , no Mar do Norte e no Mar Báltico .
Na França, o Ministério da Ecologia atualizou em 2012 um quadro metodológico para as energias renováveis marinhas e os estudos de impacto são obrigatórios, mesmo para projetos de demonstração.
Muitos conceitos de turbina de maré foram testados, mas nenhum realmente surgiu, cada um com suas vantagens e desvantagens. Alguns deram origem a manifestantes ou realizações experimentais, mas poucos entraram na fase de produção industrial. O EMEC identifica mais de 50 princípios técnicos diferentes, mas o Centro Europeu de Energia Marinha reconhece seis tipos principais de conversores de energia das marés. São turbinas de eixo horizontal ou vertical, hidrofólios oscilantes, venturi, parafusos arquimedianos e pipas.
Turbina axial com eixo horizontal Este é o conceito da turbina eólica, mas operando no fundo do mar. Numerosos protótipos ou realizações estão em operação em todo o mundo. As turbinas são equipadas com um único rotor com pás fixas. A potência desse tipo de turbina varia de alguns watts a vários megawatts. Possui de duas a uma dúzia de lâminas, dependendo do tamanho. Os efeitos de arrasto na extremidade da pá limitam a velocidade de rotação dessas turbinas. Dependendo do modelo, a turbina pode ou não ser orientada na direção da reversão da maré. No caso de uma turbina fixa extraindo sua produção de correntes reversíveis, o perfil das pás é simétrico para se adaptar ao duplo sentido da corrente. Turbina de eixo vertical Denominadas por analogia com as turbinas eólicas, podem ser dispostas horizontal ou verticalmente, essas turbinas possuem um eixo perpendicular à direção da corrente. Inventado por Georges Darrieus em 1923 e patenteado em 1929. Inicialmente, era uma turbina eólica de eixo vertical chamada turbina eólica Darrieus. O cientista soviético M. Gorlov o aperfeiçoou na década de 1970. As lâminas consistem em folhas helicoidais (perfil curvo em forma de asa de avião) numeradas de 2 a 4. A empresa EcoCinetic, com sede em La Rochelle, comercializa uma turbina de micro-maré de eixo vertical destinada para hidrovias e inspirado no rotor Savonius . A empresa francesa Hydroquest projeta turbinas de eixo vertical fabricadas na CMN (Constructions Mécaniques de Normandie) em Cherbourg-en-Cotentin. Turbina venturi O fluxo de água é conduzido por uma bainha ou conduíte cuja seção se estreita na entrada do gerador, o que produz uma aceleração do fluxo e uma maior potência disponível. Turbina de maré oscilante Outro meio de recuperação de energia bioinspirada sem turbina é baseado no movimento de membranas ou folhas que oscilam na corrente. Este tipo de dispositivo consiste em planos móveis atuando e comprimindo um fluido em um sistema hidráulico. A pressão gerada é convertida em eletricidade. Turbina de maré de membrana ondulante um imerso onda membrana protótipo, alternativa para a turbina, desenvolvido por enguia Energia (de Boulogne-sur-Mer ) com o "3DEXPERIENCE Lab" Dassault em 2017 e Ifremer primeiro na versão marinho ( 1 r e sistema então único deste tipo tendo uma potência curva certificada pelo Bureau Veritas de acordo com as normas europeias) depois em "versão rio" (protótipo apresentado no final defevereiro de 2019) Uma das vantagens deste gerador é que parece neutro em relação aos peixes (sem fragmentação ecológica ) e não necessita de infraestruturas pesadas. Turbina autossustentável Variantes como a “ pipa de maré” usam a corrente do mar para manter um grande certificado de vôo preso ao fundo por um cabo em “vôo submarino”. esta máquina suporta uma turbina que produz eletricidade. O primeiro Deep Green (3 m de largura) foi testado na Irlanda (em Strangford Lough em frente ao Ulster ) por seu designer (Minesto, um spin-off sueco da Saab . Mini e micro turbina A produção de eletricidade a partir da corrente dos rios utiliza mini ou micro turbinas eólicas, ligeiramente submersas, com reduzido impacto na fauna aquática e orçamentos de investimento limitados. A Ecocinetic está desenvolvendo uma turbina flutuante que não afeta a fauna aquática. Essas turbinas de maré produzem menos eletricidade do que as convencionais, mas são muito mais leves e exigem muito menos investimento. A empresa de hidro-geração oferece uma gama variada de turbinas flutuantes adaptadas ao rio e à costa próxima.Axial ao eixo horizontal.
Flutuação axial.
Turbina de maré com folhas oscilantes.
Auto-sustentável.
Turbina venturi axial (face e perfil).
As correntes marítimas podem ser exploradas em qualquer parte do mundo; No entanto, as correntes de maré são, por enquanto, o campo preferido deste tipo de tecnologia: correntes de maré de fato presentes, em comparação com as correntes gerais (como a Corrente do Golfo , características particularmente favoráveis:
O potencial global das turbinas de marés estuarinas ou fluviais é estimado em 50 GW , e o das turbinas de marés marinhas entre 75 e 100 GW . Em termos de energia recuperável, o Ifremer estima em 450 TWh / a para correntes marinhas.
De acordo com uma comunicação da EDF em 2012, o potencial teórico europeu de maré explorável seria de cerca de 15 GW (6 a 8 GW de acordo com o Ifremer) para uma produção que pode variar de 20 a 30 TWh / a 15 a 35 de acordo com o ' Ifremer), que representa o consumo de 6 a 8 milhões de habitantes. A Grã-Bretanha concentra 60% desse potencial teórico e a França 20%.
Para a França, o potencial seria de 5 a 14 TWh para 2,5 a 3,5 GW "instaláveis", divididos entre a Bretanha e Cotentin . É também lá que foi instalado emsetembro de 2011um protótipo de uma turbina de maré, perto da ilha de Bréhat . Nos territórios ultramarinos , certas “passagens” lagunares também oferecem situações interessantes.
Em todo o mundo, a pesquisa progrediu rapidamente, principalmente nos anos 2000-2010, com 50 conceitos disponíveis em 2008 para aproveitar a energia dos mares (em comparação com 5 em 2003) e vários testes em ambientes artificiais ou in situ .
A inovação está relacionada a:
Em 2012, pesquisas (europeias, inglesas e francesas em particular) refinaram conhecimentos em termos de recursos energéticos, eficiência energética, interação vento-onda-corrente, aceitabilidade de projetos, interações com o meio ambiente, com os usos e comércios do mar, com os materiais em suspensão, bem como simulações, modelos numéricos e físicos. A França tem experiência com a barragem de Rance e bacias de teste de loop hidrodinâmico (por exemplo: veios de corrente em Ifremer em Boulogne ou em Brest com uma bacia de canal).
Após o Grenelle Environnement (2007), a RTE é solicitada a definir e descrever as condições para conectar essas novas instalações offshore à rede elétrica nacional. Um concurso é considerado e então preparado. Embora a produção seja estável e previsível (ao contrário das turbinas eólicas), a possibilidade de usar essa eletricidade localmente para abastecer ilhas ou áreas costeiras não foi considerada . Foi também aberta uma consulta online para identificar possíveis outras soluções técnicas e / ou financeiras a serem implementadas.
De acordo com o estudo prospectivo RTE encomendado pelo governo com vista à transição energética e apoio para este setor e publicado no início de 2013, a França tem, de facto, um elevado potencial em termos de instalações de turbinas de maré, com três locais em particular que parecem particularmente favoráveis : a raz Blanchard (entre Cap de la Hague e a ilha anglo-normanda de Alderney ), a raz de Barfleur , na ponta de Barfleur , no nordeste de Cotentin e na Passage du Fromveur (entre as ilhas bretãs de Ouessant e Molène ). Mas de acordo com a RTE, desde que as técnicas de colocação e proteção de cabos elétricos submarinos sejam melhoradas e a capacidade da rede terrestre seja reforçada, as áreas de conexão são atualmente raras (por exemplo, a ligação Cotentin-Maine, no Cotentin pode acomodar, mas em outro lugar " além dos 2.500 MW , será imprescindível fortalecer a rede de 400 kV com novas estruturas " que geralmente levam de três a cinco anos para serem concluídas), devido à topografia costeira, mas também " as proteções legais de que beneficia o litoral e os constrangimentos técnicos de instalação de cabos elétricos " . A Raz Blanchard apresenta as reversões de corrente 3 E '"as mais fortes do mundo.
A RTE também destaca que essas áreas de conexão geralmente estão localizadas em áreas ambientalmente sensíveis. De acordo com a RTE, uma dificuldade é a falta de pontos de conexão de rede. Assim, o litoral de Pointe du Cotentin é classificado em quase toda parte como “área notável” na acepção da lei costeira e o setor Fromveur, que vê a reprodução de mamíferos marinhos protegidos , exigiria um trabalho de cabeamento. Por estes motivos, a RTE sugere que o Estado estabeleça um novo quadro jurídico destinado a facilitar a travessia de zonas sensíveis por cabos “com reduzido custo económico e ambiental para a comunidade” (artigo 12 ter da Lei de Brottes , previa possíveis isenções do legislação costeira para sistemas subterrâneos de conexão de energias marinhas renováveis).
Em 2009, tendo em vista os projetos conhecidos em 2008/2009, a EDF estimou que “a indústria de energia marítima (energia das ondas e marés) será capaz de multiplicar por 10 a capacidade instalada de máquinas offshore em cinco anos (de 7,5 a 750 MW )? " .
Em 2012, o Ministério da Ecologia atualizou um quadro metodológico para as energias renováveis marinhas e os estudos de impacto são obrigatórios, mesmo para projetos de demonstração.
Em 2013, relatório do CGEDD ( Conselho Geral de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável ,3 de maio de 2013) e o CGIET ( Conselho Geral para a Economia, Indústria, Energia e Tecnologias ) acreditam que a tecnologia parece madura para o desenvolvimento industrial, com um potencial francês de 3 GW para a fase piloto industrial.
Dentro Junho de 2013, O Conselho Nacional da Indústria (CNI) propõe ao Primeiro-Ministro, Jean-Marc Ayrault, oito medidas de simplificação processual relativas às autorizações de instalação e aprovação de energias marinhas renováveis, no seguimento do trabalho do Comité Estratégico dos Setores da Eco-Indústria (Cosei).
O 30 de setembro de 2013, François Hollande lança oficialmente em Cherbourg-en-Cotentin um convite à manifestação de interesse para fazendas piloto de turbinas de maré em Passage du Fromveur ( perto de Ouessant ), bem como para Raz Blanchard (West Cotentin)], é publicado pela ADEME em1 st outubro 2013. Os projetos devem ser apresentados para o25 de abril de 2014. A área de Raz de Barfleur , inicialmente selecionada, não foi retida para "dar tempo para consulta aos pescadores". O estado garante um preço de recompra (com € 30 milhões em auxílio estatal e um preço de compra de € 173 / MWh em dois locais (passage du Fromveur e raz Blanchard).
Os consórcios GDF Suez - Alstom , por um lado, e EDF - DCNS, por outro, ganharam a convocação de projetos para construir fazendas piloto de turbinas de marés ao largo de Cotentin. Oito projetos foram submetidos à ADEME . O projecto representa um investimento estimado em cerca de cem milhões de euros.janeiro de 2017, A Engie decidiu anunciar o abandono do projeto Nepthyd das quatro turbinas de marés do raz Blanchard, após a decisão de seu fornecedor General Electric de suspender o desenvolvimento pela Alstom da turbina Oceade.
Em 2016 foram submetidos a inquérito público dois projetos-piloto (com duração de um mês) correspondentes a uma dúzia de turbinas (1,4 e 2 MW ) previstas a 30 metros de profundidade para 2020. O projeto "Normandie Hydro" da EDF e do estaleiro DCNS inclui sete turbinas de 2 MW e 16 metros de diâmetro a serem instalados 3,5 km de Goury (Manche) em 28 hectares a partir de 2017. O projeto Nepthyd da Engie - Alstom inclui quatro turbinas Oceade (18 metros de diâmetro e 1,4 MW ) a serem espalhadas por 17 hectares a partir de 2018.
Em 2017-2018, com a ajuda do PIA, uma fazenda de 39 turbinas de marés HydroQuest foi testada pela Compagnie Nationale du Rhône (CNR) no Ródano em Génissiat ( Ain ) para uma capacidade instalada de 2 MW ; este projeto foi pioneiro no mundo em termos de tamanho e complexidade. Grupos de três turbinas de maré de duplo eixo vertical, fluxo transversal, associados a um sistema de aceleração da água, deveriam ser instalados em dois quilômetros de rio. Em 8 de julho de 2019, após dois anos de estudos técnicos e de modelagem, a HydroQuest, as Construções Mecânicas da Normandia e o CNR anunciaram o abandono do projeto, as restrições do local levando a "produção insuficiente e perdas operacionais excessivas. Na usina hidrelétrica de Génissiat ” .
Em meados de 2018, o governo ainda está considerando as licitações comerciais e apoiando a P&D (inclusive por meio da cooperação internacional, e encomendou um estudo complementar à Ademe sobre os custos de produção de turbinas de maré.
A empresa Sabella submergiu a primeira turbina maremotriz submarina francesa em Bénodet , no estuário de Odet , emAbril de 2008. Chamada de "Sabella D03", esta turbina de maré funciona como um demonstrador e com um diâmetro de três metros para uma potência máxima anunciada de 10 kW (o que suporia uma velocidade de fluxo de água de 1,68 m / s na turbina., Uma corrente de quase cinco nós, de acordo com as fórmulas indicadas acima), operou há quase um ano, demonstrando sua confiabilidade e robustez adaptada ao ambiente marinho. Uma câmera subaquática instalada permitiu demonstrar a inocuidade da turbina das marés em relação à ictiofauna. O próximo passo será a instalação de uma fazenda piloto de várias turbinas de maré para cobrir a maior parte do consumo de eletricidade da ilha de Ushant , antes da operação comercial com várias centenas de máquinas. Um acordo foi assinado entre a SABELLA e uma subsidiária da GDF Suez emJunho de 2012 para a exploração das correntes de Fromveur.
2015 - Sabella 10 em OuessantA primeira turbina maremotriz conectada a uma rede elétrica francesa "Sabella 10" projetada por Sabella , a PME Quimpéroise, entrou em serviço emsetembro de 2015 e parou em junho de 2016para manutenção. Seu renascimento está programado para o final do inverno de 2018. Ele terá produzido 70 MWh. Instalado na passagem du Fromveur, no oeste da Bretanha. Conectado à rede elétrica de Ouessant , reduz o consumo de combustível da ilha, que não está conectada à rede elétrica metropolitana continental. Turbina axial de maré, com potência máxima anunciada de 1 MW e diâmetro de 10 m , foi instalada a 55 metros de profundidade, emjunho de 2015, o cabo de conexão tendo sido lançado um mês antes. A potência anunciada assume uma corrente de maré hipotética de 10,2 nós de acordo com as relações indicadas acima entre potência, diâmetro da pá e velocidade do fluxo da água do mar. Esta potência limite é puramente teórica, uma vez que a maioria das correntes dos ventos violentos do veur não ultrapassam 9 nós, especialmente a uma profundidade de 55 m . A energia anunciada como produzida em dez meses (70 MWh desetembro de 2015 no junho de 2016) indica antes um valor médio inferior a 10 kW , o que corresponde a uma corrente de maré média de 2,2 nós, mais próxima da realidade observada na área. Sabella , a empresa produtora foi rotulada em 2005 pelo cluster de competitividade " Pôle Mer Bretagne " e apoiada pela Região da Bretanha , o Conselho Geral de Finistère e ADEME , este último tendo financiado parcialmente "Sabella 10" no âmbito dos Investimentos para o Futuro .
2008-2016 - Experiência EDF -DCN em BréhatEm 2008, a EDF iniciou um projeto com o objetivo de testar quatro turbinas de maré na frente de Paimpol , ao largo de Ploubazlanec e na ilha de Bréhat (Côtes-d'Armor). A tecnologia escolhida é a desenvolvida pela empresa irlandesa OpenHydro (adquirida pela DCNS emMarço 2014) A máquina de 16 metros de altura e 850 toneladas tem uma potência de 0,5 megawatt. Para a sua experimentação, a turbina de maré deve ser colocada por alguns meses a uma profundidade de 35 m , a fim de testar o seu desempenho em condições reais e verificar a sua boa resistência às condições marítimas. O projeto também permite testar um conversor subaquático.
O primeiro protótipo, denominado “Arcouest”, montado em Brest, na Bretanha, por equipas DCNS, encontra-se submerso em 22 de outubro de 2011por um período de três meses. O projeto foi adiado em 2012, após a falha do motor do guincho de sua barcaça de transporte e o protótipo “Arcouest” permaneceu seis meses a -25 m no porto de Brest. A turbina das marés é trazida de volta ao cais para ser examinada e reinstalada em frente ao Paimpol-Bréhat. O projeto, à época, previa o comissionamento de três turbinas adicionais em 2015, ao invés do final de 2013. As quatro turbinas com capacidade unitária de 0,5 MW pico deverão ter capacidade para abastecer 3.000 residências com energia elétrica. Tendo a campanha de teste de Bréhat sido considerada conclusiva em termos de eficiência e operação, os modelos de produção estão planejados para entrar em serviço em 2015-2016 no Canadá e na França e a Openhydro estima que pode construir 50 turbinas de maré por ano em sua fábrica em Cherbourg-en -Cotentin. Dentrofevereiro de 2016, A EDF posicionou 40 metros abaixo do mar, ao largo do arquipélago de Bréhat, uma primeira turbina de maré pesando 300 toneladas e 16 metros de diâmetro, fixada em uma base de 900 toneladas para suportar as correntes marítimas; uma segunda turbina de maré do mesmo tamanho juntou-se a ela algumas semanas depois; essas duas máquinas serão capazes de produzir 1 MW de eletricidade.
A DCNS, em 2016, retomou a experimentação ao largo de Paimpol e Bréhat (Côtes-d'Armor) mas as turbinas foram remontadas devido a um problema técnico: as amarrações utilizadas não correspondiam às especificações e não resistiam à corrosão. A DCNS está se voltando contra seu fornecedor, mas a EDF não planeja colocá-los de volta na água antes do final do verão de 2017.
Dentro novembro de 2017, EDF e Naval Énergies finalmente anunciaram o abandono do experimento na frente de Paimpol-Bréhat porque preferem concentrar seus esforços em testes no Canadá, na Baía de Fundy, mas mantêm a fazenda de pilotos Raz Blanchard como objetivo. O projeto inicialmente planejado em 24 milhões de euros para cinco turbinas eólicas finalmente custou 70 milhões de euros parcialmente subsidiados pela região da Bretanha.
Abril de 2018 - Poseide 66 no Golfo de MorbihanEm abril de 2018, a empresa Guinard Energies, com sede em Brest, implantou em um antigo moinho de marés no Golfo de Morbihan, a primeira turbina de maré em sua faixa de Poseide 66. Este é um experimento que visa estudar o impacto ambiental desta turbina na fauna pelágica. Os estudos são realizados pelo parque natural regional do Golfo de Morbihan com a Agência Francesa de Biodiversidade.
Setembro de 2018 - Instalação de turbina de maré híbrida em MadagascarDentro setembro de 2018, A Guinard Energies instalou uma unidade de produção híbrida na aldeia de Ambatoloana, Madagáscar , composta por uma turbina de maré Poseide 66 (3,5 kW), 4 kWp de módulos fotovoltaicos e uma unidade de armazenamento de bateria. Este sistema destina-se ao abastecimento fora da rede de uma aldeia com cerca de cem habitantes (40 habitações). Financiado pela Ademe na sequência de um concurso para projetos de eletrificação rural, este projeto também é apoiado pela ONG Gret e pela empresa malgaxe SM3E.
Dezembro de 2018 - Parque de turbinas de maré no leito do Ródano em Caluire-et-CuireNa sequência de um convite à apresentação de projetos lançado em 2015 pela Voies navegables de France , uma frota de quatro turbinas de maré é instalada no leito do Ródano a montante da ponte Raymond-Poincaré , na cidade de Caluire-et-Cuire (subúrbio ao norte de Lyon ) e inaugurado em 21 de dezembro de 2018. É o primeiro parque de turbinas fluviais do mundo. As turbinas de maré projetadas pela empresa HydroQuest em Meylan foram fabricadas pela Constructions Mécaniques de Normandie e montadas no porto de Édouard-Herriot . O parque é operado pela Hydrowatt, uma subsidiária do grupo UNITe em Lyon. As quatro turbinas de maré, dispostas aproximadamente a cada cem metros, permitem uma produção total de 320 kW (4 x 80 kW), fornecendo o equivalente a 500 residências sem aquecimento.
2019 - Projeto Guinard Energies P154 em EtelA empresa Guinard Energies imergiu fevereiro de 2019uma turbina de maré com tecnologia P154 (20 kW ) na Ria d'Etel em Morbihan ; 1,54 metros de largura e já testado emjaneiro de 2019no porto de Brest , a resistência do bocal e a conversão elétrica foram testadas por cinco meses. Isso marca o início do ramp-up da linha de turbinas de maré MegaWattBlue desenvolvidas pela empresa.
2019 - HQ-OCEAN em Paimpol-BréhatDentro abril de 2019, a turbina de marés construída pela CMN e projetada pela Hydroquest está submersa a uma profundidade de 35 m no local de teste Paimpol-Bréhat. É um demonstrador de 1 MW que foi conectado à rede emjunho de 2019. O teste está previsto para ser concluído em meados de 2021.
2019 - Turbina das marés do rio P66 na Guiana FrancesaA empresa Guinard Energies instalada em dezembro de 2019uma turbina maremotriz com tecnologia P66 (3,5 kW ) no sítio científico da estação de Nouragues na Guiana Francesa. Aliada a uma instalação fotovoltaica e acumuladora de bateria, essa unidade supre 100% da energia necessária para a estação do CNRS localizada no meio da floresta amazônica. Este projeto foi financiado por fundos europeus do FEDER.
2021 - Projeto Sabella 12 em OuessantOutro projeto de fazenda piloto foi anunciado pelas autoridades públicas na Passage du Fromveur . Duas turbinas maremotrizes de 12 metros de diâmetro devem ser instaladas até 2021 e fornecerão aos 800 habitantes da ilha de Ushant entre 35 e 40% de sua eletricidade.
Outros projetos mais avançados incluem:
Várias empresas britânicas e francesas se especializaram no campo, mas a tecnologia de turbinas de marés ainda está perto do estágio experimental: altos custos de investimento para um preço de compra de eletricidade bastante baixo podem, no momento, atrasar os investidores.
Os projetos mais avançados até agora dizem respeito principalmente à Grã-Bretanha , à Raz Blanchard e à Passage du Fromveur na França.
A empresa londrina TidalStream desenvolveu em 2006-2007 um sistema de turbina de marés com capacidade de 2 e 10 MW adequado para águas profundas e correntes oceânicas rápidas, para a produção de eletricidade. A "turbina semissubmersível" (SST) denominada "Triton" é composta por quatro turbinas montadas em uma bóia tubular colocada verticalmente e ancorada ao fundo do mar por um braço giratório. Este braço é usado para a instalação e manutenção de turbinas e elimina trabalhos subaquáticos caros e perigosos. O protótipo testado em Pentland Firth compreende quatro turbinas com rotores de 20 m de diâmetro para uma potência máxima de 4 MW . Os futuros turbinas terá um diâmetro de 6 m e pode ser colocado acima de 60 a 90 m de profundidade. Os rotores girarão lentamente ( 12 m / s , em comparação com 70 m / s para uma turbina eólica). O custo da eletricidade pode chegar a 0,045 € / kWh . De acordo com a TidalStream, o sistema será competitivo com turbinas eólicas offshore e onshore e poderia estar operacional já em 2010 .
Dentro setembro de 2010A maior turbina maremotriz do mundo (22,5 m de altura e um rotor de 18 m de diâmetro) foi inaugurada na Escócia . Desenhado pela Atlantis Resources Corporation, este modelo AK1000 pesa 130 toneladas e deve produzir 1 MW .
A primeira fazenda de turbinas de maré de tamanho comercial será instalada entre a ponta nordeste da Escócia e a pequena ilha de Stroma, em um braço de mar atravessado por fortes correntes, pela empresa Meygen, subsidiária da própria desenvolvedora australiana Atlantis 42 % detida pelo Morgan Stanley Bank. A Meygen instalará primeiro quatro turbinas de maré com potência de 1,5 MW cada, a uma altura de cerca de 30 metros , a uma profundidade de 40 m ; as fundações devem ser construídas em 2015, para a instalação das quatro turbinas maremotrizes em 2016, uma construída pela controladora Atlantis e três outras pela norueguesa Andritz Hydro Hammerfest. A Meygen pretende então implantar 269 turbinas para uma capacidade total de 398 MW em dez anos. Meygen espera uma taxa de ocupação de cerca de 40%, significativamente melhor do que a das turbinas eólicas. A primeira fase de financiamento foi concluída: 51 milhões de libras (65,2 milhões de euros ) levantados em todas as formas - títulos, dívidas, subsídios. O governo britânico apoiou o projeto estabelecendo um preço de recompra de 305 libras (390 € ) por megawatt-hora, pelo menos até 2019, duas vezes mais do que para a energia eólica offshore. O setor de turbinas de marés espera ser capaz de competir dentro de dez anos com os custos atuais da energia eólica offshore, graças à industrialização da fabricação e instalação de turbinas de maré.
Os alemães Siemens e Voith Hydro abandonaram a tecnologia de turbinas de maré; apenas a austríaca Andritz e a Singaporean Atlantis Resources (com sede na Escócia) ainda estão ativas, principalmente no projeto MeyGen na Escócia.
Um projeto Hydro-Quebec começou no verão de 2010 relativo à instalação de uma turbina de maré de eixo horizontal, projetada e construída em Quebec e com uma capacidade de 250 kW , que foi submersa em St. Laurent perto do Porto Velho de Montreal. Poderia produzir o equivalente ao consumo de 750 famílias . A empresa responsável por este projeto faliu em julho de 2014.
Uma jovem empresa, a Idenergy, oferece uma turbina de maré portátil destinada a abastecer uma ou mais residências de um rio. Para tornar seu conceito acessível a todos, eles desenvolveram um sistema de acionamento sem eixo entre a turbina e o gerador. Este conceito limita muito a manutenção necessária para a operação adequada. A máquina também tem a vantagem de operar em uma corrente de águas rasas e de produzir bons rendimentos mesmo em baixa velocidade. Eles podem ser conectados em paralelo para permitir a criação de pequenos parques.
Um projeto de parque de turbinas de marés chamado Hammerfest Strøm está em desenvolvimento.
A empresa EcoCinetic com sede em La Rochelle desenvolveu um projeto de micro-vento em Moulenda (Congo) capaz de abastecer uma aldeia. A empresa espera fazer desta conquista um demonstrador para o desenvolvimento sustentável de recursos microelétricos na África equatorial.