Tout savoir sur l’énergie marémotrice

Le phénomène des marées se produit deux fois par jour. Il est dû à la rotation de la Terre, à l'attraction de la Lune et à celle du Soleil. La marée de vive-eau, celle d'amplitude maximale, se produit environ tous les 15 jours lors de la pleine lune et de la nouvelle lune. La marée de morte-eau, d'amplitude minimale, a lieu lors des premiers et derniers quartiers lunaires. Si la position du Soleil a une influence sur les marées, celle de la Lune est prépondérante à cause de sa proximité avec la Terre.

L'usine marémotrice fonctionne sur un principe similaire à celui d'une centrale hydroélectrique. En effet, la génération d'électricité se fait grâce à des turbines qui sont entraînées par une chute d'eau. Pour créer cette chute d'eau, il est nécessaire de construire des bassins installés à des niveaux différents dans un site bénéficiant d'un important marnage. Ce-dernier représente la différence de hauteur entre le niveau de la mer lors des vives-eaux (marées hautes) et des mortes-eaux (marées basses).

 

Dans les centrales marémotrices à simple bassin, un barrage de taille conséquente retient l'eau de mer. Il est percé d'ouvertures fermées par des vannes simples et des vannes dotées de turbines. La production électrique peut se faire par trois techniques différentes :

 

• simple effet au remplissage : les turbines sont actionnées grâce à la différence entre le niveau de la marée haute et celui de l'eau du bassin de retenue qui a été rempli à marée basse
• simple effet au vidage : le bassin est rempli à marée haute et les vannes sont ouvertes à marée basse
• double effet : les turbines fonctionnent pendant le remplissage et le vidage

 

Dans les usines à double bassin, on crée un bassin dont le niveau est plus bas que celui de la mer, même pendant les mortes-eaux.

 

Les prérequis pour l'installation d'une usine marémotrice sont :

 

• un sol rocheux ou sablo-graveleux pour supporter la fixation de l'infrastructure
• une profondeur comprise entre 10 et 25 m sous le niveau des mortes-eaux
• un marnage minimum de 5 m et idéalement entre 10 et 15 m

Le potentiel français est important, spécialement au niveau de la Manche et de la Normandie. Première usine marémotrice inaugurée dans le monde en 1967 et seule installation en France, la centrale de la Rance génère 240 MW de puissance, soit 500 à 600 millions de kWh, grâce à 24 turbines. Située près de Saint-Malo, elle occupe 750 m de large dans l'estuaire de la Rance où l'amplitude maximale des marées peut atteindre entre 13 et 14 mètres. Sa production annuelle couvre 4% des besoins en électricité de la Bretagne, ce qui équivaut à la consommation d'une ville de la taille de Rennes.

Les principaux pays engagés dans une utilisation significative de l'énergie marémotrice sont : France, Corée du Sud, Canada et Royaume-Uni. La centrale sud-coréenne de Sihwa Lake, la plus puissante du monde (10 turbines, 8 vannes), produit sensiblement plus d'électricité que l'usine française de la Rance. Une autre centrale est en construction dans la baie d'Incheon et un projet s'intéresse au potentiel du golfe de Penjina.

 

En Amérique du Nord, une seule usine marémotrice fonctionne, au Canada. Au Royaume-Uni, le gouvernement est favorable au développement d'une station marémotrice au Pays de Galle (baie de Swansea). Ce pays a de nombreux sites propices à la construction de centrales marémotrices. Des projets sont également à l'étude en Russie, en Argentine, en Australie, en Chine et en Inde.

 

Le potentiel estimé pour l'énergie marémotrice au niveau mondial est d'environ 1,5 à 2% de la production électrique annuelle. Cependant, cette énergie innovante est peu exploitée. Son développement dépend de plusieurs critères pour les sites côtiers : caractéristiques techniques favorables, acceptabilité sociale et problématiques environnementales. Il est notamment important d'évaluer les impacts sur l'écosystème pendant la durée des travaux.

 

Dans le futur, si le coût du transfert de l'énergie jusqu'à la côte est acceptable, des projets pourraient se développer en haute mer via la création de lagons artificiels.