L’éolien flottant dans la transition énergétique en Occitanie : une filière à fort potentiel énergétique et industriel

Le 19 novembre 2020 | 144 vues | Etudes

L’éolien en mer flottant en Occitanie représente une filière prioritaire pour la mise en œuvre du scénario Région à énergie positive. La structuration et le déploiement d’une filière industrielle permettra d’exploiter le gisement considérable de cette technologie sur le plan énergétique. A l’heure de la réalisation des premiers parcs pilotes dans la région, trois défis à relever apparaissent pour réussir le pari industriel de l’éolien flottant en Occitanie.

L’éolien flottant, une technologie jeune aux nombreux avantages

L’éolien flottant est l’une des filières d’éoliennes en mer avec l’éolien posé. Les deux filières se  différencient principalement par leur type d’installation : tandis que l’éolien « posé » est fixé au sol marin grâce à des fondations, l’éolien flottant comporte une base flottante, qui est simplement ancrée au fonds marin grâce à des câbles.

Les différents types d’éoliennes en mer posées et flottantes

Source : www.windpowerengineering.com

La filière industrielle de l’éolien flottant reste moins mature pour l’instant avec  45 MW de projets démonstrateurs réalisés à l’échelle européenne en 2019 (contre 20 GW pour le posé). Mais l’éolien flottant devrait connaître un développement rapide dans les années à venir, grâce à ses nombreux avantages :

  • N’ayant plus besoin de fondations solides directement implantées dans le fond marin, l’éolien flottant augmente considérablement le gisement de vent exploitable pour l’éolien offshore, en permettant des installations en eaux profondes et plus éloignées des côtes, ce qui en fait une technologie particulièrement adaptée pour la Méditerranée
  • pour ces mêmes raisons, l’éolien flottant permet de bénéficier de vents plus forts et plus constants, augmentant le facteur de charge des éoliennes, ainsi que la capacité maximale par éolienne.[i] Le facteur de charge de l’éolien en mer posé est généralement compris entre 35 et 45%. Le plus grand projet démonstrateur d’éoliennes flottantes en service (Hywind en Ecosse) affiche un facteur de charge moyen de 57 % sur ses deux premières années de fonctionnement.[ii]
  • L’assemblage des machines peut se faire au port, avant remorquage et amarrage de l’ensemble (éolienne et flotteur) à l’emplacement final.
  • l’impact sur la biodiversité marine est plus limité, grâce au remplacement des fondations par des câbles d’ancrage. La plus grande souplesse permise dans le choix des localisations permet également de limiter l’impact sur la biodiversité et les autres usages de la mer. 
  • l’éloignement des installations permet de limiter la visibilité depuis la côte
  • si les coûts de l’éolien flottant sont aujourd’hui sensiblement plus élevés que ceux de l’éolien posé, le développement industriel devrait permettre une convergence des trajectoires de coûts d’ici 2030, avec d’importants progrès attendus sur les différentes technologies de flotteurs en expérimentation aujourd’hui

enfin, tout comme le montage, le démantèlement des installations peut être réalisé après remorquage au sein d’infrastructures portuaires adaptées

L’éolien flottant, la première source de production d’électricité renouvelable en Occitanie à long terme

Conscient du potentiel industriel et énergétique, la Région Occitanie a identifié l’éolien flottant comme une filière stratégique pour la mise en œuvre du scénario Région à énergie positive. Avec un objectif de 3 GW installés à l’horizon 2050 (800 MW d’ici 2030), l’éolien flottant devrait ainsi devenir à terme la première source de production d’électricité renouvelable en Occitanie, pour une production de plus de 12 TWh.

L’enjeu est bien la constitution d’une nouvelle filière industrielle dans la région. Afin d’y parvenir, la Région a défini l’objectif de « positionner l’Occitanie comme leader de l’éolien flottant en Europe » parmi ses 10 grands chantiers pour la mise en œuvre du scénario Région à énergie positive. Avec ses partenaires, la Région a également initié en 2018 le « Pacte de Narbonne » visant à promouvoir la filière à l’échelle régionale et nationale autour d’objectifs plus ambitieux que ceux projetés par l’Etat dans sa programmation pluriannuelle de l’énergie..[i]

Enfin, l’importance stratégique de l’éolien flottant se reflète également dans le Plan Littoral 21 Méditerranée qui vise à donner un nouvel élan à l’économie bleue. L’extension du site du port de Port-la-Nouvelle en constitue l’un des projets phares. Le projet de modernisation et d’extension du port financé à hauteur de 210 millions par la Région Occitanie vise notamment à en faire à terme le hub régional de l’éolien flottant, intégrant l’ensemble des infrastructures industrielles pour la coordination logistique et le montage des machines.

photo Artelia

Aujourd’hui, l’Occitanie accueille sur sa côte méditerranéenne 2 des 4 fermes pilotes d’éoliennes flottantes attribuées par l’Etat et l’Ademe en 2016 :

  • la ferme de Gruissan/Port-la-Nouvelle (EolMed)
  • la ferme de Leucate/Le Barcarès  (Éoliennes Flottantes du Golfe du Lion)

Le déploiement de ces projets est prévu pour 2021. Chaque projet est constitué de 3 à 4 turbines pour une puissance de 24 MW, situés à une vingtaine de kilomètres des côtes.  Ces projets pilotes devraient ensuite ouvrir la voie au développement de deux fermes commerciales de 250 MW chacune en Méditerranée, dont l’attribution est prévue en 2022 par la nouvelle Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE). La PPE prévoit également la possibilité d’attribuer des tranches complémentaires de 500 MW à partir de 2025.

Trois défis à surmonter pour réussir le pari industriel de l’éolien flottant

Pour profiter pleinement du potentiel énergétique et industriel qu’il offre pour la région, l’éolien flottant doit surmonter trois défis.

  • En premier lieu, l’équation économique, dans un contexte marqué par la forte concurrence de l’éolien posé, filière beaucoup plus mature.
  • En second lieu, la structuration de la filière industrielle, non seulement à l’échelle de la région, mais également au niveau national et européen.
  • Et enfin, l’intégration territoriale et la concertation avec les parties prenantes et usagers de la mer, condition indispensable à un déploiement cohérent et maîtrisé.

1er défi : améliorer la compétitivité de l’éolien flottant

En dépit de son potentiel technique considérable, l’éolien flottant reste pour l’instant limité à un marché de niche, constitué d’une quinzaine de projets démonstrateurs en Europe pour un total de quelques centaines de MW installés, contre 20 GW pour l’éolien posé . La différence de compétitivité s’explique en premier lieu par le niveau de maturité différent des deux filières et une structure de coûts différente.

Comme le montre le graphique ci-dessous, le flotteur représente une part considérable dans le coût d’investissement des turbines offshore (jusqu’à 40%). Mais c’est également le poste sur lequel l’innovation technologique et les économies d’échelles pourront engendrer une baisse rapide des coûts.

Source : IFRI 2019

Pour s’en convaincre, il suffit d’observer la courbe d’apprentissage et de réduction des coûts de l’éolien offshore posé. Ce dernier affichait en 2014 des coûts de production semblables à ceux de l’éolien flottant aujourd’hui – 150 à 250 euros du MWh- avant de dégringoler très rapidement grâce à la croissance du marché et aux effets d’échelle – les parcs commerciaux sont composés de 50 à 100 turbines identiques, contre 3 à 4 pour les projets pilotes d’éoliennes flottantes. Dès 2017, une partie des lauréats d’un appel d’offres organisé en Allemagne n’exigeaient plus aucune subvention, marquant une nouvelle étape dans la compétitivité de l’éolien offshore.[iv] En optimisant les coûts des flotteurs grâce au retour d’expérience des parcs pilotes sur les différentes technologies et aux effets d’échelle, l’éolien flottant pourra pleinement faire valoir ses avantages économiques, notamment en matière de réduction des coûts opérationnels et de démantèlement (grâce à la possibilité de remorquage et d’entretiens lourds aux ports) et à un facteur de charge plus élevé, réduisant le coût par MWh produit.


2e défi : structurer la filière industrielle dans une logique multi-échelles

Dans une étude de 2017 sur la filière éolienne, l’Ademe a démontré que le potentiel d’emplois d’ici 2050 de la filière éolienne prise dans sa totalité pourrait se situer entre 60 000 à 93 000 emplois. La fourchette haute est conditionnée par deux enjeux principaux : la capacité à structurer une filière française sur l’ensemble de la chaîne de valeur et… la part d’éoliennes construites en mer.[v]

Une autre étude, réalisée par la DREAL Occitanie et la Direction Régionale des entreprises, de la concurrence, de la consommation, du travail et de l’emploi (DIRECCTE) Occitanie entre 2017 et 2019 a permis d’identifier 5 facteurs de risques à traiter pour engager la structuration d’une filière industrielle :[vi]

  • la visibilité sur la programmation des appels d’offres au niveau national, afin de créer un volume de projets suffisant et permettant de déclencher les effets d’échelle
  • l’adéquation des infrastructures (portuaires) pour développer les activités spécifiques à l’éolien flottant
  • l’adéquation des infrastructures électriques (capacité d’accueil des réseaux)
  • la complexité des études préalables sur le plan technique (retour d’expérience sur les flotteurs, le productible, etc.) et la bonne mise en œuvre des processus de concertation
  • et le jeu des acteurs à différentes échelles (régional, national, européen), entre des logiques de concurrence et de coopération.

C’est notamment ce dernier point qui semble capital aujourd’hui. La création d’une filière industrielle a  été engagée au niveau régional, avec potentiellement plus de 250 entreprises impliquées dans la chaîne de valeur, l’élargissement au niveau national voire européen afin de résister à la concurrence apparait comme une nécessité pour éviter de reproduire le schéma de l’industrie photovoltaïque  : un secteur où l’Europe a été longuement en pointe, avant de se faire doubler à défaut de coopérer pour créer des acteurs d’envergure suffisante pour résister à la concurrence internationale.

3e défi : développer des processus de concertation innovants pour concilier les usages de la mer

Considérant l’ampleur à venir des projets industriels d’éolien flottant, la concertation joue un rôle clé pour assurer l’intégration territoriale de ces projets et leur compatibilité avec les multiples usages de l’espace côtier et marin.

Sur ce point, la Région Occitanie a mis en place un dispositif innovant avec le Parlement de la Mer, organisme relancé en 2016 et composé d’une assemblée de plus de 200 acteurs et parties prenantes. Par ailleurs, des centaines de réunions locales ont été organisés par les porteurs des deux projets pilotes, qui ont par ailleurs fait l’objet d’une concertation publique animée par la Commission Nationale du Débat Public (CNDP). Ces deux projets ont fait l’objet d’un financement participatif auprès des citoyens, ayant permis de lever respectivement 1 million d’euros (projet EFGL) et 400.000 euros (EolMed) principalement auprès des habitants de la Région.

La Maison Régionale de la Mer, siège du Parlement de la Mer
Crédits : Laurent Boutonnet

L’éolien flottant, une filière intégrée au potentiel considérable de l’éolien en mer en France et en Europe 

La volonté de la région Occitanie de structurer une filière industrielle innovante fait également écho au potentiel considérable de cette technologie à l’échelle nationale et européenne. Avec 3500 km de côtes sur le territoire métropolitain, la France dispose du 2e gisement d’éolien en mer en Europe, derrière la Grande-Bretagne. L’Ademe estime le potentiel technique de l’éolien en mer posé à 90 GW et de 155 GW pour l’éolien flottant.[vii] Selon une étude récente de l’Agence Internationale de l’Energie, la production éolienne offshore en Europe pourrait atteindre jusqu’à 34 000 TWh, soit 12 fois la consommation d’électricité de l’Union européenne.[viii]

A ce jour, la quasi-totalité des 22 GW d’éolien en mer installés en Europe (principalement en Grande-Bretagne et en Allemagne) font partie de la filière plus mature de l’éolien posé, dans des eaux d’une profondeur maximale de 50 mètres.

Autre fait notable : la compétitivité de l’éolien offshore s’améliore rapidement. L’association Wind Europe notait ainsi que l’ensemble des enchères pour des parcs offshore attribués en 2019 sont restés sous la barre des 50 euros par MWh. Si l’éolien flottant affiche aujourd’hui un coût sensiblement plus élevé (150 à 250 euros par MWh), de nombreuses analyses laissent espérer une convergence des prix avec l’éolien posé d’ici 2030.[ix]


[i] Développé et fabriqué à Saint-Nazaire, la Haliade-X 12 de General Electric RE atteint une capacité de 12 MW par turbine pour une hauteur en bout de pâle de 260 mètres. Siemens Gamesa a récemment annoncé en mai 2020 la mise sur le marché d’une nouvelle éolienne offshore (SG 14-222 DD) de 14 à 15 MW de puissance, pour des premières mises en service prévues en 2024.

[ii] Cruciani, M., 2019 : L’éolien offshore flottant dans sa dimension industrielle et technologique. Etudes de l’Ifri, Juillet 2019. Le facteur de charge pour le projet pilote Eolmed en Occitanie est estimé à 46 % (production visée de 100 GWh par an pour une puissance installée de 24,6 MW).

[iii] Voir également la synthèse et les présentations de la journée « Quelle stratégie pour une filière Eolien en Mer Flottant en région Occitanie ? », organisée en janvier 2020 par l’Agence AD’OCC, la Région Occitanie et le Parlement de la Mer en partenariat avec le CEMATER et le Pôle Mer Méditerranée.

[iv] Voir par exemple cet article sur Energeek du 18 avril 2017. La mise en service des parcs attribués est prévue entre 2021 et 2025. A noter que ces tarifs n’intègrent pas le raccordement au réseau, pris en charge directement par l’opérateur du réseau de transmission.

[v] Ademe, 2017 : Etude sur la filière éolienne française : bilan, prospective et stratégie. Synthèse, p.20.

[vi] DREAL / DIRECCTE Occitanie 2019 : Emploi dans l’éolien flottant.

[vii] Chiffres cités dans la Programmation Pluriannuelle de l’Energie de 2020, p. 131. En tenant compte des limites liées à la conciliation avec les autres usages de la mer, ce potentiel est estimé respectivement à 16 GW pour l’éolien posé et 33 GW pour l’éolien flottant, ce qui correspondrait à une production annuelle d’environ 175 TWh.

[viii] Agence Internationale de l’Energie, 2019 : Offshore Wind Outlook 2019.

[ix] La Programmation pluriannuelle de l’énergie évoque une « convergence du tarif entre l’éolien posé et flottant à moyen terme » (p.131). Dans sa feuille de route pour l’éolien flottant, la fédération Wind Europe évoque un coût cible de 40 à 60 €/MWh d’ici 2030