C’est un ambitieux chantier dans lequel va se lancer la Compagnie Nationale du Rhône (CNR). Associé pour l’occasion avec la start-up grenobloise HydroQuest, l’électricien lyonnais a en effet annoncé qu’il mettrait en service, à l’horizon 2018, une ferme hydrolienne de 39 turbines dans les eaux du Rhône. Un projet dont l’ampleur fait parler d’une « première mondiale » et qui vise à démontrer la viabilité technico-économique de cette source d’énergie 100% respectueuse de l’environnement.

Le CNR se lance dans l’énergie hydrolienne fluviale

L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe) a lancé en août 2015 un appel à projets portant sur le développement des énergies renouvelables en mer et des fermes hydroliennes fluviales, dans le cadre du Programme Démonstrateur pour la Transition écologique et énergétique des Investissements d’Avenir. C’est à cette occasion que la CNR a pour la première fois évoqué son projet de ferme hydrolienne sur le Haut-Rhône, proche de la frontière Suisse.

Retenu par l’Ademe, le projet de l’électricien lyonnais est donc désormais dans les starting-blocks. Porté en partenariat avec le constructeur HydroQuest et le groupe Constructions Mécaniques de Normandie (CMN), il s’agit de déployer une ferme composée de 39 hydroliennes fluviales dans le Rhône. Les turbines seront installées à l’aval de Génissiat, dans le département de l’Ain, dans un secteur « encaissé » où le courant du fleuve est caractérisé par sa force importante.

Cette ferme hydrolienne fluviale est née dans le cadre du programme Innov’action de la CNR, une plateforme interne mise en place afin de stimuler les projets innovants. Il s’agissait d’imaginer une source d’énergie complémentaire aux panneaux solaires déjà installés sur les rives du Haut-Rhône.

Selon les termes du partenariat, la CNR sera en charge de l’exploitation, de la maintenance et de l’ingénierie hydroélectrique de la ferme hydrolienne. Partenaire industriel d’HydroQuest, le groupe CMN sera en charge de la fabrication des turbines.

Les avantages de la turbine HydroQuest River

Les turbines implantées dans l’eau du Rhône seront des HydroQuest River. Elles afficheront une puissance installée totale de 2 MW. Fixées à une barge flottante qui sera elle-même amarrée au fond du Rhône, ces hydroliennes seront immergées par groupe de 3 tous les 150 mètres (sur un distance totale de 2 kilomètres).

Elles devraient produire chaque année 6.700 MWh d’électricité. Un volume suffisant pour répondre aux besoins de 2.700 habitants de la région et éviter l’émission de 2.000 tonnes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Conçue en 2010, l’HydroQuest River utilise l’énergie cinétique des cours d’eau pour produire une électricité 100% renouvelable. Il s’agit d’une turbine à double axe vertical à flux transverse : une technologie qui lui permet de s’affranchir des contraintes liées à la direction du courant. L’HydroQuest présente également la particularité d’être protégée par un carénage: il dévie les débris charriés par les flots et accélère le flux d’eau dans leurs zones de rotation. Cette hydrolienne a fait l’objet de plusieurs brevets, codétenus notamment avec EDF.

Grâce à son partenariat avec l’électricien tricolore, HydroQuest a eu l’opportunité de tester sa turbine en Guyane pendant près de 2 ans. En mai 2013, une turbine fluviale a en effet été installée sur le fleuve Oyapock, à la frontière franco-brésilienne, afin d’alimenter en électricité la commune de Camopi (isolée du réseau électrique national).

En novembre 2015, c’est en France, dans les eaux de la Loire, qu’HydroQuest étend sa zone d’expérimentation. La turbine, immergée entre le pont Georges V et le pont de l’Europe, devient la première hydrolienne fluviale de France. Après une première période de 10 mois, elle sera raccordée au réseau électrique.

Ces diverses périodes d’essai en condition d’utilisation réelle auront permis de tester les performances et les rendements de la turbine. Ainsi que son impact sur l’environnement en milieu fluvial (le site de test d’Orléans est notamment classé Natura 2000). Un autre démonstrateur, spécifique au milieu marin, devrait être déployé sur le site de Paimpol-Bréhat dans les mois prochains.

L’hydrolien, un secteur en pleine effervescence

Les démonstrateurs d’hydroliennes ont le vent en poupe depuis plusieurs années. De nombreux acteurs industriels et du secteur de l’énergie se sont lancés dans la course. Régulière et prévisible, la force des courants marins et fluviaux présentent de nombreux avantages que n’ont pas les énergies renouvelables intermittentes. Et qui permet de répondre plus sereinement aux impératifs environnementaux actuels.

Malgré ses atouts, le secteur est encore en phase de démonstration. « En 2014, une étude réalisée par France Énergies Marines (FEM) recensait 146 technologies d’hydroliennes différentes à travers le monde : 40% pour le fluvial, 28% pour l’océanique et 31% avec un profil mixte, entre les deux marchés. Aujourd’hui, il y aurait 160 technologies, dont une trentaine en France, qui se situe donc dans le trio de tête avec les États-Unis et le Royaume-Uni. Sur ces technologies, 10% sont à l’arrêt, 11% en pause et 50% en phase de démonstration », explique Marc Lafosse, président d’Énergies de la lune.

Au niveau mondial, le potentiel de l’hydrolien marin est estimé à 120 GW. Pour l’instant, la puissance cumulée des hydroliennes en fonctionnement autour du globe s’élève à 8 MW. Et 139 MW sont planifiés. « Le milieu marin est agressif », reconnait Jean-Philippe Pagot, directeur Environnement Maritime d’EDF Énergies Nouvelles. L’enjeu est non seulement de concevoir des machines robustes, mais également d’abaisser les coûts de production. « On pourra confirmer d’ici deux à trois ans l’aspect commercial des machines. L’arbitre sera pour tout ou partie le prix de l’électricité produite ».

Le milieu fluvial et les estuaires affichent d’autres types d’atouts pour la filière. La proximité des lieux d’implantation et la faible profondeur d’installation des turbines réduisent par exemple les coûts d’installation et de maintenance. De quoi inspirer un peu plus de confiance aux constructeurs.

« Les technologies sont diverses et elles le resteront au vu des milieux différents qui sont ciblés. Le succès ne sera pas lié à une technologie ou un site. Il y aura de multiples solutions commerciales liées à des marchés de niche », conclut Jean-Philippe Pagot.