Les hydroliennes fluviales

Les hydroliennes fluviales conviennent pour alimenter des sites isolés mais peuvent êtres également implantées dans les villes et mêmes parfois dans des lieux classés car les modèles immergés sont invisibles de la surface.

Les hydroliennes fluviales en France

Hydrolienne fluviale P66 de Guinard Energies
Hydrolienne fluviale P66 de Guinard Energies

Ce sont des hydroliennes d’une puissance plus faible que les hydroliennes marines, de l’ordre de quelques kW à quelques dizaines de kW. Cependant elles produisent souvent tout au long de l’année, généralement moins l’été. Il faut prendre en compte les débris qui pourraient gêner la production. Pour cela, les constructeurs utilisent parfois un système de grilles.

Le potentiel français est d’au moins 254 MW et est situé principalement en Bretagne, dans les Pays de la Loire, Nouvelle Aquitaine et sur le Rhône.

En Bretagne le gisement est estimé à 148 MW, localisé principalement dans le golfe du Morbihan, à Lorient, Etel, Dodet. En Nouvelle Aquitaine, l’estuaire de la Gironde a un potentiel d’environ 106 MW. En région Poitou Charentes il n’est pas encore estimé. Il est à noter que des grosses usines très consommatrices d’énergie sont souvent à proximité d’un fleuve pour leur fonctionnement. Donc, ces turbines peuvent tout à fait leur convenir, permettant ainsi de limiter leur consommation aux heures de pointes, notamment l’hiver.

Il y a plusieurs constructeurs français.

Ferme de 4 hydroliennes fluviales Hydroquest
Ferme de 4 hydroliennes fluviales Hydroquest

La société Hydroquest a testé une hydrolienne à Orléans pendant plusieurs années avec succès. Il existe 2 modèles : Hydroquest River 40 KW et 80 KW selon la profondeur disponible. L’entreprise fait fabriquer aux CMN de Cherbourg. C’est une technologie à axe vertical et 4 hydroliennes fluviales ont été installées à Lyon sur le Rhône au Parc de la Feyssine constituant la plus puissante ferme hydrolienne fluviale au monde.

Hydroquest

""</a

 

Elles utilisent la technologie à axe vertical de type Darrieus et à flux transverse. De ce fait, il n’y a pas besoin d’orienter l’hydrolienne ni de régler les pales en fonction de la vitesse des courants. Il y a 2 axes contra-rotatifs. Un ou deux étages sont utilisés selon la profondeur disponible (modèles River 1.4 ou 2.8). Un modèle d’hydrolienne marine de 1 MW a aussi été fabriqué et testé avec succès. La fabrication est en acier pour plus de robustesse. Les alternateurs sont sur le dessus des axes et a entrainement direct. La fixation est faite sur un système de flotteur muni d’un système d’ancrage adaptable. De plus, un système de grille est installé pour éviter que des débris n’encrassent la machine. Un système d’auto-nettoyage permet de lever la grille avec des vérins.

 

Guinard Energies Nouvelles France

Hydroliennes fluviales P66 installées dans un canal
Hydroliennes fluviales P66 installées dans un canal
Hydrolienne fluviale P66 sur support gravitaire
Hydrolienne fluviale P66 sur support gravitaire

Les hydroliennes fluviales Guinard Energies Nouvelles ont a un axe horizontal, des pales et une tuyère accélératrice qui permet d’accélérer les courants marins qui passent dans l’hélice. Plus précisément, c’est la technologie qu’ils appellent MegaWattBlue. Elle accélère la vitesse du courant de 30 à 40% et permet ainsi un doublement de la puissance captée. Le système est pivotant et permet une adaptation aux estuaires comme une hydrolienne marine. Par ailleurs, il existe 2 modèles : la P66  ( 130 W à 3500 W) et la P154 (700 W à 19000 W). Finalement, différents types de supports permettent une meilleure adaptabilité au milieu.

Un projet est en cours à Maison Alfort. Son but est d’alimenter la maison de l’environnement qui sera prochainement ouverte avec une P66.

Hydro-Gen France

Les hydroliennes Hydro-Gen ont un axe horizontal et une puissance de 20 kW et 70 kW. Elles possèdent 2 ou 3 pales en composite de 3 à 5 m de diamètre et sont fixées sous une barge flottante. Mais les agents de maintenance les relèvent pour travailler.

Une machine de 20 kW a été installée a Boussalla au Congo : elle fournit de l’énergie à un bâtiment contenant des installations importantes pour ce village qui n’était pas électrifié.

EcoCinetic France

Rotor de l'hydrolienne fluviale EcoCinetic
Rotor de l’hydrolienne fluviale EcoCinetic

Petite hydrolienne fluviale de 1  kW donc pico-hydrolienne pour profondeurs d’au moins 1 m fixée sous une bouée flottante. C’est une turbine à axe vertical et à flux transverse, réalisée en matériaux composites moulés. Mais pour plus de détails reportez-vous à la page « Hydrolienne domestique ».

Les hydroliennes fluviales dans le Monde

Carte potentiel énergie hydrolienne fluviale mondial
Carte potentiel énergie hydrolienne fluviale mondial

Le potentiel mondial est d’environ 50 GW. Cette ressource est en fait répartie dans beaucoup de pays. Il y a notamment un potentiel important dans plusieurs pays en voie de développement qui ne possèdent souvent pas de courant électrique dans les endroits isolés. Ce sont en effet 1.6 milliard d’habitants qui n’ont pas d’électricité ! On imagine donc l’intérêt de cette technologie de petite puissance qui a un coût faible pour eux. Des batteries peuvent leurs êtres ajoutées. Associées a un convertisseur, elles permettent ainsi de fournir du courant électrique aux matériels reliés au réseaux local par exemple. Les grands espaces canadiens sont intéressants, l’Afrique, l’Inde et aussi l’Amérique du sud. L’Allemagne a un potentiel hydrolien fluvial important avec 8 GW.

Les constructeurs étrangers sont nombreux.

Par exemple, la société IdEnergie (Canada) fabrique des pico-hydroliennes domestiques de 500 W installable par un particulier dans des ruisseaux d’au moins 60 cm de profondeur.

Smart hydro est une société allemande qui fabrique des micro-hydroliennes de 5 kW. Aqualibre (Autriche) conçoit des hydroliennes de 70 kW.

Les hydroliennes fluviales en France et dans le monde se situent donc dans des endroits divers.

Aqualibre Autriche

Hydrolienne fluviale Strom Buoy 3
Hydrolienne fluviale Strom Buoy 3

La Strom-Buoy 3 a un axe horizontal. C’est une machine flottante qui pèse 6 tonnes, de 70 kW de puissance et sa turbine se situe dans une tuyère accélératrice à effet venturi. Un modèle de ces turbines a été installé en Autriche dans le Wachau sur le Danube dans un lieu classé par l’Unesco ou il est interdit d’installer des éoliennes et où la réglementation limite drastiquement les panneaux photovoltaïques. L’ONG autrichienne Global 2000 assure qu’elles sont inoffensives pour l’environnement. Cela montre vraiment l’avantage de ces machines. Elle permet d’alimenter 250 personnes.

Smart Hydro Allemagne

Hydrolienne fluviale Smart monofloat
Hydrolienne fluviale Smart monofloat
Hydrolienne fluviale Smart stream
Hydrolienne fluviale Smart stream

Ces 2 Smart Hydro ont un fonctionnement à axe horizontal, une puissance de 5 kW et 3 pales. Cependant, la Smart monofloat utilise un système d’ancrage, tandis que la Smart free stream est installée dans le fond de la rivière. Notons qu’elles ont aussi un système de protection contre les débris.

Une turbine Smart monofloat est par exemple installée à Rosenheim en Allemagne sur la rivière Inn qui a un fort courant car sa source vient des Alpes Suisses. Une autre à Marisol au Pérou où elle alimente un village qui était peu électrifié.

Idénergie Canada

C’est une petite hydrolienne fluviale domestique installable par un particulier. Elle est conçue pour alimenter une maison économe en courant avec 4 kWh à 12 kWh par jour si les courants sont suffisants. La page « Hydrolienne domestique » la présente avec beaucoup plus de détails.

Avantages d’une hydrolienne fluviale

  • La production est normalement continue puisqu’il y a du courant sur le fleuve toute l’année, sauf s’il y a une sécheresse par exemple. C’est un avantage important.
  • Généralement, il y a plus de courant fluvial l’hiver et moins l’été mais la consommation électrique est moins importante l’été.
  • Les hydroliennes fluviales qui possèdent un support sont immergées donc ne sont pas visibles depuis les berges. Cela permet un accord avec les riverains facilement. Si les hydroliennes sont flottantes c’est à dire fixées sous une bouée ou une barge, elles sont discrètes dans le paysage donc souvent acceptées. Mais si tel n’est pas le cas, des modèles entièrement immergés sont utilisables.
  • Une hydrolienne fluviale ne fait pas de bruit, ce qui est souvent reproché aux éoliennes.
  • Les investissements sont réduits et il existe une gamme de puissances différentes donc de prix différents, ce qui permet une adaptation au milieu et aux moyens du client. Des pico hydroliennes fluviales adaptées pour ruisseau ou petites rivières existent pour un prix réduit donc permettent à un particulier de les acheter : elles sont dites domestiques.
  • Les hydroliennes fluviales sont non polluantes et ne nécessitent pas de travaux de déviation du courant de la rivière. Elles s’intègrent facilement dans le milieu.
  • Le raccordement électrique est simplement réalisé au réseau électrique local car il s’agit de puissances généralement inférieures à quelques dizaines de kilowatts.
  • La maintenance ne nécessite que des moyens légers et est donc souvent aisée à réaliser.

Conclusion

Les hydroliennes fluviales permettent une production souvent en continu sur l’année et sans pollution. La connexion au réseau électrique est facile avec des investissements faibles, ce qui permet aux pays en voie de développement de les acheter. Des hydroliennes domestiques sont disponibles pour les particuliers.

http://www.hydroquest.fr

Dominique Lebresne