Présentation du projet

Nous sommes un groupe de neuf étudiants de l'Institut National Polytechnique de Toulouse. Dans le cadre de notre dernière année d'école d'ingénieurs, nous réalisons l'étude de faisabilité d'une Station de Transfert d'Energie par Pompage marine. Nous présentons sur ce site notre projet et les résultats obtenus. Dans cette première partie, nous exposerons la problématique liée au stockage d'énergie et le contexte de notre étude. 

Présentation du groupe

Notre groupe se compose de 9 étudiants provenant des trois écoles citées sur la page d'accueil. Voici une rapide présentation de chacun d'eux ainsi que leur adresse e-mail si vous souhaitez les contacter.

 

En haut, de gauche à droite : Matthieu Sécher, Maxime Daniel, Basile Payen, Javier Pierna

​En bas, de gauche à droite : Fabien Higounenc, Barbara Favier, Adrien Napoly, Lucie Maillier, Alejandro Orsikowsky

 

Maxime DANIEL, Hydraulique / Mécanique des Fluides à l'INP-ENSEEIHT

​Option de 3ème année : Science de l'eau et de l'environnement

contact :

 

Barbara FAVIER, Agronomie à l'INP-ENSAT

​Option de 3ème année : Génie de l'environnement

contact :

 

Fabien HIGOUNENC, Hydraulique / Mécanique des Fluides à l'INP-ENSEEIHT

Option de 3ème année : Génie de l'environnement

​contact :

 

​Lucie MAILLIER, Agronomie à l'INP-ENSAT

​Option de 3ème année : Génie de l'environnement

contact :

 

Adrien NAPOLY​, Hydraulique / Mécanique des Fluides à l'INP-ENSEEIHT

​Option de 3ème année : Science de l'eau et de l'environnement

contact :

 

Alejandro ORSIKOWSKY SANCHEZ, Génie Chimique à l'INP-ENSIACET

​Option de 3ème année : Génie de l'environnement

contact :

 

Basile PAYEN, Génie Chimique à l'INP-ENSIACET

Option de 3ème année : Génie de l'environnement

contact :

 

Javier PIERNA RODRIGUEZ​, Génie Chimique à l'INP-ENSIACET​

Option de 3ème année : Génie de l'environnement

contact :

 

​Matthieu SECHER, Hydraulique / Mécanique des Fluides à l'INP-ENSEEIHT

​Option de 3ème année : Science de l'eau et de l'environnement

contact :

Introduction

De nos jours, le stockage de l’énergie est un problème important dans la gestion et la distribution d’électricité. Avec la demande qui ne cesse d’augmenter et le développement des énergies vertes, telles que l’éolien ou le solaire, qui sont intrinsèquement des énergies intermittentes (c’est-à-dire ne fonctionnant pas à la demande), la nécessité de se doter de moyen de stockage pour permettre d’ajuster au mieux la production à la demande est grandissante.

Actuellement, un seul moyen de stockage en masse de l’énergie est connu et fonctionnel, ce sont les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP), qui utilisent l’énergie hydroélectrique. Il s’agit de stocker une masse d’eau en hauteur dans un bassin dit « supérieur » en la pompant à partir d’un bassin dit « inférieur ». Ensuite, il suffit de turbiner cette eau afin de produire de l’électricité à la demande. L'un des avantages d'une STEP est sa réactivité, il faut moins de 30 minutes pour qu'une STEP se mette en action.

Une bonne gestion d'une STEP consiste à pomper l’eau quand la demande en électricité est faible et donc peu chère (heures creuses et week-end), et à la turbiner (c’est-à-dire produire de l’électricité) quand la demande est forte et le prix de l’électricité élevé (heures pleines et semaine). Ainsi, grâce aux STEP, le réseau électrique français dispose d'un moyen très flexible d'ajustement de la production électrique. Une gestion couplée avec les énergies renouvelables intermittentes est également possible. En outre, une bonne gestion par rapport au prix de l'électricité permet à une STEP d'être rentable. 

 

Schéma de fonctionnement d'une STEP

(Source : Coopeolienne)

 

La France s’est dotée d’un parc de STEP dans les années 1970 et 1980 totalisant 6 GW et environ 5 % de la puissance totale installée, puissance équivalente à environ 6 tranches nucléaires. Ce parc a été principalement constitué en zone montagneuse et les sites les plus avantageux pour ces STEP classiques pompant de l’eau douce ont tous été exploités.

Choix du site

La commune d'Élétot a été retenue pour l'emplacement de la STEP marine, en raison de ses nombreux avantages. Tout d'abord, cette commune dispose de grands terrains peu habités et situés à une altitude suffisante (entre 80 et 110 mètres) pour permettre l'implantation de la STEP marine. Deux sites potentiels ont été identifiés au nord et au sud de la commune.

Situation géographique de la commune d'Élétot, cliquez pour agrandir
Situation géographique de la commune d'Élétot, Haute-Normandie
 

D'après les images satellites, les terrains semblent être des champs agricoles. Une étude sera réalisée pour déterminer lequel des ces deux sites potentiels est le plus intéressant en essayant de concilier les aspects techniques, environnementaux et sociaux.

 
À gauche: vue satellite de la commune d'Élétot (source: géoportail IGN)
À droite: photographie des falaises sud de la commune d'Élétot (source: boutmenteux.fr)

Le deuxième avantage de la commune d'Élétot est sa proximité avec la centrale nucléaire de Paluel. La distance les séparant n'est que de 17.5 km à vol d'oiseau. En effet, cette proximité permet un raccordement au réseau de ligne à haute tension simple et peu coûteux à la fois pour le Réseau de Transport d'Électricité (RTE) et pour le producteur qui participe en partie au coût du raccordement.

Situation de la commune d'Élétot par rapport à la centrale nucléaire de Paluel
et du futur parc éolien offshore de Fécamp
(source: google map)

De plus, plusieurs champs éoliens offshore vont être implantés au large des côtes Normandes. Le futur parc éolien de Fécamp sera situé juste en face de la commune d'Élétot. Cela place, d'une part, la commune d'Élétot sur le chemin du raccordement au réseau haute tension du futur champ éolien. D'autre part, cela permet de mettre en valeur les avantages par rapport aux énergies renouvelables que représente une STEP, à savoir une grande capacité de stockage flexible permettant de lisser leur intermittence intrinsèque. Il serait par ailleurs intéressant de coupler directement le champ éolien avec la STEP pour les optimiser en les considérant comme un seul système.

 
Exemple de parc éolien offshore: parc éolien offshore de C-Power, Belgique

Enfin, cette commune ne contient pas de site répertorié dans le réseau Natura 2000 ce qui du point de vue environnemental permet d'envisager l'implantation de la STEP marine. Toutefois, la construction d'une telle station est régie par différentes réglementations que nous présentons ici en quelques lignes :

  • La loi littoral

L'article L.146-4-III interdit toute construction sur les 100 premiers mètres du littoral. Toutefois les activités utilisant obligatoirement l'eau de mer peuvent être admises sur cette bande du littoral. La STEP marine rentre dans ce cadre d'activités économiques avec l'eau de mer. Il serait donc possible de construire cette STEP en bord de mer.

  • La Directive Cadre Stratégique Milieu Marin (DCSMM)

La protection du milieu marin est encadrée par la DCSMM au niveau européen. L'objectif global de la Directive 2008/56/CE est « de maintenir la diversité biologique et de préserver la diversité et le dynamisme des océans et des mers et d’en garantir la propreté, le bon état sanitaire et la productivité ». L'objectif d'atteinte du bon état écologique est prévu pour 2020. Quatre étapes sont définies dans le temps afin de parvenir à cet objectif. En 2010, la subdivision en régions marines a été effectuée. En 2012, les objectifs environnementaux ont été fixés et une évaluation initiale de l'état écologique a été réalisée. Les prochains échelons avant 2020 sont la mise en place d'un système de surveillance et de mesures pour chaque région marine.

A ce jour, aucune contrainte marine européenne n'est définie pour notre zone d'étude. Cependant, dans les prochaines années, des mesures seront prises et pourront dès lors concerner la STEP. Il semble donc important de prendre en compte dès maintenant les rejets en mer.

Une étude plus approfondie de la commune sera par la suite réalisée afin de déterminer si ce projet est réalisable d'un point de vue réglementaire, environnemental et social au sein d'Elétot.