Una turbina mareomotrice è una turbina idraulica (sottomarina o galleggiante) che sfrutta l'energia cinetica delle correnti marine o fluviali, proprio come una turbina eolica sfrutta l'energia cinetica del vento .
La turbina della turbina mareomotrice permette di trasformare l'energia cinetica dell'acqua in movimento in energia meccanica che può essere poi convertita in energia elettrica da un alternatore . Le macchine possono assumere le forme più svariate, che vanno dal grande generatore di diversi megawatt sommerso in profondità in punti con fortissime correnti di marea al microgeneratore galleggiante che equipaggia le piccole correnti fluviali.
Negli anni 2005-2010, il desiderio di sviluppare le energie rinnovabili ha messo in primo piano le energie marine e l'energia delle maree. La maturità tecnica del settore si sta affermando e si stanno realizzando investimenti finanziari. Supportati da politiche istituzionali proattive, vengono effettuati studi tecnici e ambientali. Allo stesso tempo, dimostratori e prototipi vengono testati in Francia e nel mondo per convalidare concetti e macchine. Dieci anni dopo, la constatazione è meno ottimistica: vincoli tecnici, normative ambientali e costi di esercizio elevati stanno rallentando lo sviluppo di un settore industriale ancora fragile.
La potenza cinetica di un fluido che passa attraverso una superficie circolare è:
in Wcon:
L'energia recuperabile è inferiore all'energia cinetica del flusso d'acqua a monte della turbina di marea, poiché l'acqua deve mantenere una certa velocità residua affinché un flusso rimanga. Un modello elementare di funzionamento delle eliche, dovuto a Rankine e Froude , permette di valutare il rapporto tra la potenza cinetica recuperabile per una sezione perpendicolare al fluido in movimento. Questo è il limite di Betz , pari a 16 ⁄ 27 = 59% . Tale limite può essere superato se il flusso di fluido viene forzato in una vena a sezione variabile (effetto venturi) anziché circolare liberamente attorno all'elica.
La potenza massima teorica recuperabile di una turbina marea può essere espressa come segue:
O :
= potenza in watt (W); = area spazzata dalle pale in metri quadrati (m 2 ); = velocità del flusso d'acqua in metri al secondo (m/s).Per il calcolo della potenza di una turbina di marea tenendo conto dell'energia cinetica e potenziale, vedere: calcolo della potenza di una turbina eolica o di tipo a turbina di marea .
Le turbine sfruttano la densità dell'acqua, 832 volte superiore a quella dell'aria (circa 1,23 kg m -3 a 15 °C ). Nonostante una velocità del fluido inferiore, la potenza recuperabile per unità di superficie dell'elica è quindi molto maggiore per una turbina mareale che per una turbina eolica. D'altra parte, la potenza della corrente varia con il cubo della velocità, quindi l'energia prodotta da una corrente di 4 m/s è otto volte più forte di quella prodotta da una corrente di 2 m/s . I siti con forti correnti (> 3 m/s ) sono quindi particolarmente favorevoli, ma purtroppo piuttosto rari (poche decine di siti nel mondo).
L'incomprimibilità dell'acqua richiede che il flusso che attraversa la turbina di marea sia identico a monte ea valle. Quindi il prodotto della velocità per la sezione è costante prima e dopo l'elica. Quando la turbina di marea passa, il fluido viene rallentato e la vena si allarga.
Il recupero dell'energia idraulica nella sua forma gravitazionale esiste da molto tempo. È il principale motore di macchine o strutture come mulini ad acqua , mulini a marea , dighe idrauliche o centrali di marea . Per contro, il recupero dell'energia cinetica delle correnti fluviali e marine rimane raro prima del XXI ° secolo.
All'inizio degli anni 2000, la necessità di sviluppare le energie rinnovabili ha posto i riflettori sulle energie marine e in particolare sull'energia delle maree. Dal 2005-2010, la maturità tecnica del settore consente l'avvio simultaneo di studi tecnici e ambientali in Francia e nel mondo. Le turbine di marea hanno poi beneficiato di enormi sforzi tecnici e finanziari, come lo sviluppo dell'energia eolica qualche anno prima. A quel tempo, è previsto un rapido dispiegamento del settore industriale, in particolare per le grandi turbine di marea (macchine da 1 MW o più).
Lo sviluppo di nuovi materiali (compositi, calcestruzzo composito, leghe metalliche, ecc. ) rafforza l'idea che potrebbero essere necessarie soluzioni tecniche pertinenti adattate all'ambiente marino. Gli anni 2010 hanno visto la produzione di dimostratori e prototipi testati in loco in tutta la Francia e in tutto il mondo. Contemporaneamente viene avviata la mini turbina mareomotrice, più adatta al fiume e al fiume, di più facile manutenzione e quindi minori costi di investimento.
Nel 2018, in Francia, il rapporto è amaro: i risultati industriali rimangono rari e il settore dell'energia marina, in particolare le turbine di marea, sta lottando per svilupparsi. Difficoltà tecniche legate all'ambiente marino come corrosione, incrostazione e l'alto costo delle operazioni di manutenzione o riparazione contribuiscono a un costo per MWh proibitivo rispetto ad altre energie rinnovabili. I vincoli normativi particolarmente pesanti in Francia stanno rallentando lo sviluppo di un settore che già stenta ad avviarsi e non è scontato l'emergere di un settore industriale nel prossimo futuro (2020-2025) per le turbine maxi-tidal.
Nel luglio 2018Naval Énergie annuncia la fine dei suoi investimenti nelle turbine di marea e d'ora in poi concentrerà le sue attività sulle turbine eoliche galleggianti e sull'energia termica dai mari . Questa filiale di Naval Group aveva investito 250 milioni di euro in turbine di marea dal 2008 e aveva appena inaugurato il14 giugno 2018l' impianto di Cherbourg-en-Cotentin dedicato all'assemblaggio di turbine di marea. Tale decisione è giustificata dall'assenza di prospettive commerciali e da un sistema di sussidi che non prevede aiuti diretti ai produttori durante le fasi di sviluppo. La scelta della Gran Bretagna di non sovvenzionare le turbine di marea, unita alla sensibilità del Canada ai costi della tecnologia, ha rafforzato l'analisi di un mercato non redditizio. Messo in liquidazione coatta da un tribunale irlandese, OpenHydro non dovrebbe onorare gli ordini di due macchine per il Giappone e il Canada.
I vari vantaggi delle turbine di marea sono i seguenti:
Gli svantaggi sono principalmente:
Per evitare questi inconvenienti, alcuni hanno proposto il principio degli aliscafi oscillanti. Uno dei più recenti è il dispositivo StreamWings a doppia lama indipendente di F. Guigan e J. Simeray.
Per quanto riguarda l'ambiente, la caratterizzazione della scia, della turbolenza e di altri impatti idrodinamici o aleutici, il riscontro di esperienza più vicino riguarda dighe del tipo di quella della centrale mareomotrice di Rance , difficilmente comparabili con quelle delle turbine mareometriche non integrate in una diga. Gli impatti elettromagnetici non sono ben noti, e varierebbero molto a seconda della potenza degli impianti, e del tipo di cavo utilizzato (schermato o no, interrato o no, in corrente continua o alternata...).
I possibili effetti ambientali diretti o indiretti preoccupano particolarmente i pescatori che lavorano nelle aree di interesse. Questi impatti (rumore durante il cantiere, idrodinamico e idroambientale in particolare) iniziano ad essere studiati o simulati, da modelli o modelli, ma sono ancora poco conosciuti; i rotori creano zone di turbolenza e le strutture creano scie che, secondo alcune ipotesi, potrebbero disturbare la sedimentazione e lo sviluppo della flora, creando così a lungo termine una zona morta , o al contrario queste turbolenze potrebbero mantenersi in sospensione maggiormente rispetto ai nutrienti e promuovono il plancton che nutre alcuni pesci. Le parti fisse delle turbine di marea potrebbero anche costituire scogliere artificiali , promuovendo la biodiversità sottomarina. Le turbine di marea potrebbero anche disturbare alcuni animali marini che, curiosi, si sarebbero avvicinati troppo a loro .
La modellazione è necessaria anche per ottimizzare il posizionamento di ogni turbina di marea in un'azienda agricola, al fine di sfruttare al meglio la corrente. La cattura dell'energia delle correnti rallenta la velocità del fluido nell'asse della turbina, che provoca una leggera accelerazione delle correnti di bypass; questo fenomeno si riscontra quando l'acqua passa lungo uno scoglio: i pesci evitano gli ostacoli seguendo le linee di velocità più elevate o sfruttano le controcorrenti della turbolenza. La velocità di rotazione del rotore è invece limitata dalla velocità all'estremità della pala a causa del fenomeno della cavitazione . Pertanto, le grandi turbine di marea ruoteranno solo a una velocità da 10 a 20 giri al minuto e i loro effetti sarebbero limitati alla turbolenza a valle della turbina di marea. I sedimenti non si depositerebbero attorno alla turbina di marea, il che impedirebbe l'interramento delle dighe (compresa la centrale mareomotrice di Rance) e faciliterebbe la manutenzione. Inoltre, una velocità di rotazione sufficientemente bassa non disturberebbe il pesce.
I siti di interesse per le turbine di marea sono aree con correnti da forti a molto forti (più di 3 m/s ), dove le condizioni non sono favorevoli allo sviluppo di una flora e una fauna fisse. Le carte mostrano che queste aree sono composte esclusivamente da roccia o ghiaia grossolana.
L'impatto ambientale dell'energia delle maree è attualmente oggetto di studio in numerosi progetti di ricerca e sviluppo in Europa nella Manica , nel Mare del Nord e nel Mar Baltico .
In Francia, il Ministero dell'Ecologia ha aggiornato nel 2012 un quadro metodologico per le energie rinnovabili marine e gli studi di impatto sono obbligatori, anche per i progetti dimostrativi.
Sono stati testati molti concetti di turbine di marea, ma nessuno è realmente emerso, ciascuno con i suoi vantaggi e svantaggi. Alcuni hanno dato luogo a dimostratori o realizzazioni sperimentali, ma pochi sono entrati in una fase di produzione industriale. EMEC identifica più di 50 diversi principi tecnici, ma il Centro europeo per l'energia marina riconosce sei tipi principali di convertitori di energia mareomotrice. Si tratta di turbine ad asse orizzontale o verticale, aliscafi oscillanti, venturi, coclee e aquiloni.
Turbina assiale ad asse orizzontale Questo è il concetto della turbina eolica, ma operante sotto il mare Numerosi prototipi o realizzazioni sono in funzione in tutto il mondo. Le turbine sono dotate di un unico rotore a pale fisse. La potenza di questo tipo di turbina varia da pochi watt a diversi megawatt. Ha da due a una dozzina di lame a seconda delle dimensioni. Gli effetti di trascinamento all'estremità della pala limitano la velocità di rotazione di queste turbine. A seconda del modello, la turbina può essere orientata o meno nella direzione dell'inversione di marea. Nel caso di una turbina fissa che trae la sua produzione da correnti reversibili, il profilo delle pale è simmetrico per adattarsi al doppio verso della corrente. Turbina ad asse verticale Chiamate per analogia con le turbine eoliche, possono essere disposte orizzontalmente o verticalmente, queste turbine hanno un asse perpendicolare alla direzione della corrente. Inventato da Georges Darrieus nel 1923 e brevettato nel 1929. Inizialmente era una turbina eolica ad asse verticale chiamata Darrieus wind turbine. Lo scienziato sovietico M. Gorlov lo perfezionò negli anni 70. Le pale sono costituite da lamine elicoidali (profilo curvo a forma di ala di aeroplano) numerate da 2 a 4. La società EcoCinetic, con sede a La Rochelle, commercializza una turbina microtidale ad asse verticale destinata per corsi d'acqua e ispirato al rotore Savonius . La società francese Hydroquest progetta turbine di marea ad asse verticale prodotte presso CMN (Constructions Mécaniques de Normandie) a Cherbourg-en-Cotentin. Turbina Venturi Il flusso d'acqua è guidato in una guaina o condotto la cui sezione si restringe all'ingresso del generatore che produce un'accelerazione del flusso e una maggiore potenza disponibile. Turbina di marea oscillante Un altro mezzo di recupero di energia bioispirato , senza turbine, si basa sul movimento di membrane o lamine che oscillano nella corrente. Questo tipo di dispositivo è costituito da piani mobili che azionano e comprimono un fluido in un sistema idraulico. La pressione generata viene convertita in elettricità. Turbina mareomotrice a membrana ondulata un'onda immerso prototipo membrana, alternativa alla turbina, sviluppato da anguilla Energy (de Boulogne-sur-Mer ) con il "3DEXPERIENCE Lab" Dassault nel 2017 e Ifremer prima in versione marina ( 1 ° e sistema poi singola specie con un potere curva certificata da Bureau Veritas secondo le norme europee) poi in "versione fiume" (prototipo presentato a finefebbraio 2019). Uno dei vantaggi di questo generatore è che sembra neutrale rispetto al pesce (nessuna frammentazione ecologica ) e che non richiede infrastrutture pesanti. Turbina autoportante Varianti come il “ tidal kite ” utilizzano la corrente marina per mantenere un grande certificato di volo attaccato al fondo da un cavo in “volo sottomarino”. questa macchina supporta una turbina che produce elettricità. Il primo Deep Green (3 m di larghezza) è stato testato in Irlanda (a Strangford Lough di fronte all'Ulster ) dal suo progettista (Minesto, uno spin-off svedese di Saab . Mini e microturbine La produzione di energia elettrica dalla corrente dei fiumi utilizza turbine mini o micro eoliche, leggermente sommerse, con un ridotto impatto sulla fauna acquatica e budget di investimento limitati. L'azienda Ecocinetic sta sviluppando una turbina di marea galleggiante che non influisca sulla fauna acquatica. Queste turbine di marea producono meno elettricità delle turbine convenzionali, ma sono molto più leggere e richiedono molto meno investimento. L'azienda idrogeno offre una vasta gamma di turbine di marea galleggianti adattate al fiume e alla costa vicina.Assiale all'asse orizzontale.
Flottante assiale.
Turbina marea con lamine oscillanti.
Autoportante.
Turbina venturi assiale (faccia e profilo).
Le correnti marine potrebbero essere sfruttabili in qualsiasi parte del mondo; Tuttavia, le correnti di marea sono per il momento il campo preferito di questo tipo di tecnologia: correnti di marea infatti presenti, rispetto alle correnti generali (come la Corrente del Golfo , caratteristiche particolarmente favorevoli:
Il potenziale globale delle turbine di marea di fiume o di estuario è stimato a 50 GW , quello delle turbine di marea di mare tra 75 e 100 GW . In termini di energia recuperabile, Ifremer la stima in 450 TWh/a per le correnti marine.
Secondo una comunicazione di EDF del 2012, il potenziale energetico europeo sfruttabile teorico delle maree sarebbe di circa 15 GW (da 6 a 8 GW secondo Ifremer) per una produzione che può variare da 20 a 30 TWh/a da 15 a 35 secondo l' Ifremer), che rappresenta il consumo di 6-8 milioni di abitanti. La Gran Bretagna concentra il 60% di questo potenziale teorico e la Francia il 20%.
Per la Francia, il potenziale sarebbe da 5 a 14 TWh per 2,5-3,5 GW "installabili", divisi tra Bretagna e Cotentin . È anche lì che è stato installato insettembre 2011un prototipo di turbina di marea, vicino all'isola di Bréhat . Nei territori d'oltremare , anche alcuni “passaggi” lagunari offrono situazioni interessanti.
A livello mondiale, la ricerca è progredita rapidamente, in particolare negli anni 2000-2010, con 50 concetti disponibili nel 2008 per sfruttare l'energia dei mari (rispetto ai 5 nel 2003) e diversi test in ambienti artificiali o in situ .
L'innovazione riguarda:
Nel 2012 la ricerca (europea, inglese e francese in particolare) ha affinato le conoscenze in termini di risorse energetiche, efficienza energetica, interazione vento-onde-correnti, accettabilità del progetto, interazioni con l'ambiente, con gli usi e mestieri del mare, con i materiali in sospensione, nonché simulazioni, modelli numerici e fisici. La Francia ha esperienza con la diga di Rance e i bacini di prova del circuito idrodinamico (es: vene correnti a Ifremer a Boulogne oa Brest con un bacino di canale).
Dopo il Grenelle Environnement (2007), a RTE viene chiesto di definire e descrivere le condizioni per la connessione di questi nuovi impianti offshore alla rete elettrica nazionale. Viene preso in considerazione e quindi preparato un bando di gara . Sebbene la produzione sia stabile e prevedibile (a differenza delle turbine eoliche), non è stata considerata la possibilità di utilizzare questa elettricità localmente per rifornire isole o aree costiere . È stata inoltre aperta una consultazione online per individuare eventuali altre soluzioni tecniche e/o finanziarie da implementare.
Secondo lo studio prospettico di RTE commissionato dal governo in vista della transizione energetica e del sostegno a questo settore e pubblicato all'inizio del 2013, la Francia ha infatti un alto potenziale in termini di installazioni di turbine di marea, con tre siti in particolare che sembrano particolarmente favorevoli : il raz Blanchard (tra Cap de la Hague e l'isola anglo-normanna di Alderney ), il raz de Barfleur , al largo della punta di Barfleur , a nord-est del Cotentin e il Passage du Fromveur (tra le isole bretoni di Ouessant e Molène ). Ma secondo RTE, a patto che vengano migliorate le tecniche di posa e protezione dei cavi elettrici sottomarini e si rafforzi la capacità della rete terrestre, le aree di collegamento sono attualmente rare (es. il collegamento Cotentin-Maine, nel Cotentin può ospitare, ma altrove ” oltre i 2.500 MW , sarà fondamentale potenziare la rete a 400 kV con nuove strutture" che generalmente richiedono dai tre ai cinque anni per essere completate), per via della topografia costiera, ma anche "le tutele legali di cui beneficia il litorale e i vincoli tecnici dell'installazione dei cavi elettrici” . Il Raz Blanchard presenta le 3 E ' correnti rovesce “le più forti al mondo.
RTE sottolinea inoltre che queste aree di connessione sono spesso situate in aree sensibili dal punto di vista ambientale. Secondo RTE, una difficoltà è la mancanza di punti di connessione alla rete. Pertanto, la costa di Pointe du Cotentin è classificata quasi ovunque come "zona notevole" ai sensi della legge costiera e il settore Fromveur, che vede la riproduzione di mammiferi marini protetti , richiederebbe lavori di cablaggio. Per questi motivi, RTE suggerisce allo Stato di istituire un nuovo quadro normativo volto a facilitare l'attraversamento dei cavi in aree sensibili "a costi economici e ambientali ridotti per la collettività" (art. 12 ter del ddl Brottes , prevedeva eventuali deroghe al legge costiera per i sistemi sotterranei di connessione delle energie rinnovabili marine).
Nel 2009, alla luce dei progetti noti nel 2008/2009, EDF ha stimato che “l'industria dell'energia marina (energia delle onde e delle maree) sarà in grado di moltiplicare per 10 la capacità installata delle macchine offshore entro cinque anni (da 7,5 a 750 MW )? " .
Nel 2012 il Ministero dell'Ecologia ha aggiornato un quadro metodologico per le energie rinnovabili marine e gli studi di impatto sono obbligatori, anche per i progetti dimostrativi.
Nel 2013, un rapporto del CGEDD ( Consiglio Generale per l'Ambiente e lo Sviluppo Sostenibile ,3 maggio 2013) e il CGIET ( Consiglio generale dell'economia, dell'industria, dell'energia e delle tecnologie ) ritengono che la tecnologia sembri matura per lo sviluppo industriale, con un potenziale francese di 3 GW per la fase pilota industriale.
Nel Giugno 2013, Il Consiglio nazionale dell'industria (Cni) propone al presidente del Consiglio, Jean-Marc Ayrault, otto misure di semplificazione procedurale in materia di autorizzazioni di installazione e approvazione per le energie rinnovabili marine, a seguito dei lavori del Comitato strategico settori ecoindustria (Cosei).
Il 30 settembre 2013, François Hollande lancia ufficialmente a Cherbourg-en-Cotentin un invito a manifestare interesse per i parchi pilota di turbine eoliche a Passage du Fromveur ( vicino a Ouessant ), nonché per Raz Blanchard (West Cotentin)], è pubblicato da ADEME il1 ° ottobre 2013. I progetti devono essere presentati per il25 aprile 2014. La zona di Raz de Barfleur , inizialmente selezionata, non è stata trattenuta per "concedere tempo per la consultazione con i pescatori". Lo Stato garantisce un prezzo di riscatto (con 30 milioni di euro di aiuti di Stato e un prezzo di acquisto di 173 euro/MWh su due siti (passage du Fromveur e raz Blanchard).
I consorzi GDF Suez - Alstom da un lato e EDF - DCNS dall'altro hanno vinto il bando per progetti per la costruzione di parchi pilota di turbine a marea al largo del Cotentin. Otto progetti sono stati presentati all'ADEME . Il progetto rappresenta un investimento stimato in circa cento milioni di euro Ingennaio 2017, Engie ha deciso di annunciare l'abbandono del progetto Nepthyd delle quattro turbine mareomotrici del raz Blanchard, a seguito della decisione del suo fornitore General Electric di sospendere lo sviluppo da parte di Alstom della turbina Oceade.
Nel 2016 sono stati sottoposti ad inchiesta pubblica due progetti pilota (della durata di un mese) corrispondenti a una dozzina di turbine (1,4 e 2 MW ) previste a 30 metri di profondità per il 2020. Il progetto "Normandie Hydro" di EDF e del cantiere DCNS comprende sette turbine di 2 MW e 16 metri di diametro da installare a 3,5 km da Goury (Manche) su 28 ettari a partire dal 2017. Il progetto Nepthyd di Engie - Alstom prevede quattro turbine Oceade (18 metri di diametro e 1,4 MW ) da distribuire su 17 ettari da 2018.
Nel 2017-2018, con l'aiuto del PIA, una fattoria di 39 turbine di marea fluviale HydroQuest doveva essere testata dalla Compagnie Nationale du Rhône (CNR) sul Rodano a Génissiat ( Ain ) per una capacità installata di 2 MW ; questo progetto è stato un primo mondiale in termini di dimensioni e complessità. Su due chilometri di fiume dovevano essere installati gruppi di tre turbine mareomotrici a doppio asse verticale, flusso trasversale, associate ad un sistema di accelerazione dell'acqua. L'8 luglio 2019, dopo due anni di studi tecnici e modellistici, HydroQuest, le Costruzioni Meccaniche della Normandia e il CNR hanno annunciato l'abbandono del progetto, i vincoli di sito che portano a "produzione insufficiente e perdite di esercizio eccessive. presso la centrale idroelettrica di Génissiat ” .
A metà del 2018, il governo sta ancora valutando le gare d'appalto commerciali e sostiene la ricerca e lo sviluppo (anche attraverso la cooperazione internazionale, e ha commissionato uno studio complementare con Ademe sui costi di produzione delle turbine di marea.
La compagnia Sabella ha immerso la prima turbina mareomotrice sottomarina francese a Bénodet , nell'estuario dell'Odet , inaprile 2008. Denominata "Sabella D03", questa turbina mareomotrice funziona da dimostratore e con un diametro di tre metri per una potenza massima pubblicizzata di 10 kW (che supporrebbe una velocità del flusso d'acqua nella turbina di 1,68 m/s ., una corrente di quasi cinque nodi, secondo le formule sopra indicate), ha operato per quasi un anno, dimostrando la sua affidabilità e robustezza adattata all'ambiente marino. Una telecamera subacquea installata ha permesso di dimostrare l'innocuità della turbina di marea nei confronti dell'ittiofauna. Un prossimo passo sarà l'installazione di una fattoria pilota di diverse turbine di marea per coprire una parte importante del consumo di elettricità dell'isola di Ushant , prima dell'operazione commerciale con diverse centinaia di macchine. Firmato un accordo tra SABELLA e una controllata di GDF Suez ingiugno 2012 per lo sfruttamento delle correnti di Fromveur.
2015 - Sabella 10 a OuessantLa prima turbina mareomotrice collegata ad una rete elettrica francese "Sabella 10" progettata da Sabella , PME Quimpéroise, è entrata in servizio nelsettembre 2015 e mi sono fermato a giugno 2016per manutenzione. Il suo rilancio è previsto per la fine dell'inverno 2018. Avrà prodotto 70 MWh Installato nel passaggio du Fromveur nella Bretagna occidentale. Collegato alla rete elettrica di Ouessant , riduce il consumo di carburante dell'isola, che non è collegata alla rete elettrica metropolitana continentale. Turbina mareomotrice assiale, con una potenza massima annunciata di 1 MW e un diametro di 10 m , è stata installata ad una profondità di 55 metri, ingiugno 2015, il cavo di collegamento è stato rilasciato un mese prima. La potenza annunciata presuppone un'ipotetica corrente di marea di 10,2 nodi secondo i rapporti sopra indicati tra potenza, diametro pala e velocità di scorrimento dell'acqua di mare.Questa potenza limite è puramente teorica, poiché la maggior parte delle correnti da vento violento del veur non supera i 9 nodi, soprattutto a profondità di 55 mt . L'energia annunciata come prodotta in dieci mesi (70 MWh disettembre 2015 a giugno 2016) indica piuttosto un valore medio inferiore a 10 kW , che corrisponde a una corrente di marea media di 2,2 nodi, più vicina alla realtà osservabile nella zona. Sabella , l' azienda produttrice è stata etichettata nel 2005 dal distretto di competitività " Pôle Mer Bretagne " e sostenuta dalla Regione Bretagna , dal Consiglio Generale del Finistère e dall'ADEME , quest'ultima che ha parzialmente finanziato "Sabella 10" nell'ambito di Investimenti per il futuro .
2008-2016 - Esperimento EDF -DCN a BréhatNel 2008, EDF ha avviato un progetto volto a testare quattro turbine di marea di fronte a Paimpol , al largo di Ploubazlanec e l'isola di Bréhat (Côtes-d'Armor). La tecnologia scelta è quella sviluppata dalla società irlandese OpenHydro (acquisita da DCNS inmarzo 2014). La macchina alta 16 metri e 850 tonnellate ha una potenza di 0,5 megawatt. Per la sua sperimentazione, la turbina mareomotrice deve essere posizionata per alcuni mesi ad una profondità di 35 m per testarne le prestazioni in condizioni reali e verificarne la buona resistenza alle condizioni marine. Il progetto permette anche di testare un convertitore subacqueo.
Il primo prototipo, denominato “Arcouest”, assemblato a Brest, in Bretagna, dai team DCNS, viene sommerso 22 ottobre 2011per un periodo di tre mesi. Il progetto è stato ritardato nel 2012, a seguito del guasto del motore del verricello della sua chiatta da trasporto e il prototipo "Arcouest" è rimasto sei mesi a -25 m nel porto di Brest. La turbina di marea viene riportata in banchina per essere esaminata e reinstallata di fronte a Paimpol-Bréhat. Il progetto, a quel tempo, prevede la messa in servizio di altre tre turbine nel 2015 anziché entro la fine del 2013. Le quattro turbine con una potenza unitaria di 0,5 MW di picco dovrebbero essere in grado di fornire elettricità a 3.000 abitazioni. La campagna di test al largo di Bréhat è stata considerata conclusiva in termini di efficienza e funzionamento, i modelli di produzione dovrebbero entrare in servizio nel 2015-2016 in Canada e Francia e Openhydro stima di poter costruire 50 turbine di marea all'anno nel suo stabilimento di Cherbourg-en -Cotentin. Nelfebbraio 2016, EDF ha posizionato a 40 metri sotto il mare, al largo dell'arcipelago di Bréhat, una prima turbina mareomotrice del peso di 300 tonnellate e 16 metri di diametro, fissata su una base di 900 tonnellate per resistere alle correnti marine; una seconda turbina di marea della stessa dimensione vi si unì poche settimane dopo; queste due macchine saranno in grado di produrre 1 MW di energia elettrica.
DCNS, nel 2016, ha ripreso la sperimentazione al largo di Paimpol e Bréhat (Côtes-d'Armor) ma le turbine sono state rimontate per un problema tecnico: gli attacchi utilizzati non corrispondevano alle specifiche e non resistevano alla corrosione. DCNS si sta rivoltando contro il suo fornitore, ma EDF non prevede di rimetterli in acqua prima della fine dell'estate 2017.
Nel novembre 2017, EDF e Naval Énergies hanno finalmente annunciato l'abbandono dell'esperimento di fronte a Paimpol-Bréhat perché preferiscono concentrare i loro sforzi sui test in Canada, nella baia di Fundy, ma mantengono come obiettivo l'allevamento pilota di Raz Blanchard. Il progetto inizialmente previsto a 24 milioni di euro per cinque turbine eoliche è costato infine 70 milioni di euro in parte sovvenzionato dalla regione della Bretagna.
Aprile 2018 - Poseide 66 nel Golfo di MorbihanNell'aprile 2018, la società Guinard Energies con sede a Brest ha installato su un ex mulino a marea nel Golfo di Morbihan, la prima turbina mareomotrice della gamma Poseide 66. Si tratta di un esperimento volto a studiare l'impatto ambientale di questa turbina sulla fauna pelagica. Gli studi sono condotti dal Parco naturale regionale del Golfo di Morbihan con l'Agenzia francese per la biodiversità.
Settembre 2018 - Installazione di turbine ibride maree in MadagascarNel settembre 2018, Guinard Energies ha installato un'unità di produzione ibrida nel villaggio di Ambatoloana, Madagascar , comprendente una turbina mareomotrice Poseide 66 (3,5 kW), 4 kWp di moduli fotovoltaici e un'unità di accumulo a batteria. Questo sistema è destinato alla fornitura off-grid di un villaggio di circa cento abitanti (40 abitazioni). Finanziato da Ademe a seguito di un bando di gara per progetti di elettrificazione rurale, questo progetto è sostenuto anche dall'ONG Gret e dalla società malgascia SM3E.
Dicembre 2018 - Parco delle turbine di marea nel letto del Rodano a Caluire-et-CuireA seguito di un bando di progetto lanciato nel 2015 da Voies navigables de France , una flotta di quattro turbine di marea è installata nel letto del Rodano a monte del ponte Raymond-Poincaré , nella città di Caluire-et-Cuire (sobborgo settentrionale di Lione ) e inaugurato il 21 dicembre 2018. È il primo parco turbine mareomotore fluviale al mondo. Le turbine di marea progettate dalla società HydroQuest di Meylan sono state prodotte da Constructions Mécaniques de Normandie e assemblate nel porto di Édouard-Herriot . Il parco è gestito da Hydrowatt, una filiale di Lione del gruppo UNITe. Le quattro turbine mareomotrici, disposte ogni cento metri circa, consentono una produzione totale di 320 kW (4 x 80 kW) fornendo l'equivalente di 500 famiglie escluso il riscaldamento.
2019 - Progetto Guinard Energies P154 a EtelL'azienda Guinard Energies si è immersa febbraio 2019una turbina mareomotrice con tecnologia P154 (20 kW ) nella Ria d'Etel nel Morbihan ; 1,54 metri di larghezza e già testato ingennaio 2019nel porto di Brest , sono state testate per cinque mesi la resistenza dell'ugello e la conversione elettrica. Questo segna l'inizio dell'espansione della gamma di turbine mareomotrici MegaWattBlue sviluppate dall'azienda.
2019 - HQ-OCEAN a Paimpol-BréhatNel aprile 2019, la turbina mareomotrice costruita da CMN e progettata da Hydroquest viene sommersa a una profondità di 35 m nel sito di prova di Paimpol-Bréhat. Si tratta di un dimostratore da 1 MW che è stato connesso alla rete ingiugno 2019. I test dovrebbero essere completati a metà del 2021.
2019 - Turbina di marea del fiume P66 nella Guyana franceseLa società Guinard Energies installata in dicembre 2019una turbina mareomotrice con tecnologia P66 (3,5 kW ) sul sito scientifico della stazione di Nouragues nella Guyana francese. Abbinata a un impianto fotovoltaico e a batterie, questa unità fornisce il 100% del fabbisogno energetico della stazione CNRS situata nel mezzo della foresta amazzonica. Questo progetto è stato finanziato con fondi europei FESR.
2021 - Progetto Sabella 12 a OuessantUn altro progetto pilota di fattoria è stato annunciato dalle autorità pubbliche nel Passage du Fromveur . Entro il 2021 dovrebbero essere installate due turbine mareomotrici di 12 metri di diametro che forniranno agli 800 abitanti dell'isola di Ushant tra il 35 e il 40% della loro elettricità.
Altri progetti più avanzati includono:
Diverse aziende britanniche e francesi si sono specializzate nel settore, ma la tecnologia delle turbine mareomotrici è ancora vicina alla fase sperimentale: alti costi di investimento per un prezzo di acquisto dell'energia elettrica abbastanza basso potrebbero per il momento far tornare indietro gli investitori. .
I progetti più avanzati fino ad oggi riguardano principalmente la Gran Bretagna , il Raz Blanchard e il Passage du Fromveur in Francia.
La società londinese TidalStream ha sviluppato nel 2006-2007 un sistema di turbine mareomotrici con una capacità di 2 e 10 MW adatto per acque profonde e correnti oceaniche veloci, per la produzione di energia elettrica. La "turbina semisommergibile" (SST) denominata "Triton" è costituita da quattro turbine montate su una boa tubolare posta verticalmente e ormeggiata al fondale da un braccio girevole. Questo braccio viene utilizzato per l'installazione e la manutenzione delle turbine ed elimina costosi e pericolosi lavori subacquei. Il prototipo testato a Pentland Firth comprende quattro turbine con rotori di 20 m di diametro per una potenza massima di 4 MW . Le future turbine avranno un diametro di 6 m e potranno essere posizionate fino a 60-90 m di profondità. I rotori gireranno lentamente ( 12 m/s , rispetto ai 70 m/s di una turbina eolica). Il costo dell'elettricità potrebbe raggiungere 0,045 €/kWh . Secondo TidalStream, il sistema sarà competitivo con le turbine eoliche offshore e onshore e avrebbe potuto essere operativo già nel 2010 .
Nel settembre 2010In Scozia è stata inaugurata la più grande turbina mareomotrice al mondo (22,5 m di altezza, un rotore di 18 m di diametro). Progettato da Atlantis Resources Corporation, questo modello AK1000 pesa 130 tonnellate e dovrebbe produrre 1 MW .
Tra la punta nord-orientale della Scozia e la piccola isola di Stroma, in un braccio di mare attraversato da forti correnti, sarà installato il primo parco di turbine mareomotrici di dimensioni commerciali, dalla società Meygen, sussidiaria dello sviluppatore australiano Atlantis, a sua volta 42 % posseduta da Morgan Stanley Bank. Meygen installerà dapprima quattro turbine mareomotrici con una potenza di 1,5 MW ciascuna, ad un'altezza di circa 30 metri , ad una profondità di 40 m ; le fondamenta dovrebbero essere realizzate nel 2015, per installare le quattro turbine mareomotrici nel 2016, una realizzata dalla capogruppo Atlantis e altre tre dalla norvegese Andritz Hydro Hammerfest. Meygen punta quindi a schierare 269 turbine per una capacità totale di 398 MW entro dieci anni. Meygen prevede un fattore di carico di circa il 40%, nettamente migliore di quello delle turbine eoliche. La prima fase di finanziamento è stata completata: 51 milioni di sterline (65,2 milioni di euro ) raccolti in tutte le forme - titoli, debiti, sussidi. Il governo britannico ha sostenuto il progetto fissando un prezzo di riacquisto di 305 sterline (390 euro ) per megawattora, almeno fino al 2019, il doppio di quello dell'eolico offshore Il settore delle turbine mareomotrici spera di poter competere entro dieci anni con gli attuali costi dell'energia eolica offshore, grazie all'industrializzazione della produzione e installazione di turbine mareomotrici.
I tedeschi Siemens e Voith Hydro hanno abbandonato la tecnologia delle turbine di marea; solo l'austriaca Andritz e la Singapore Atlantis Resources (con sede in Scozia) sono ancora attive, in particolare sul progetto MeyGen in Scozia.
Un progetto Hydro-Quebec iniziato nell'estate del 2010 riguardante l'installazione di una turbina mareomotrice ad asse orizzontale, progettata e costruita in Quebec e con una potenza di 250 kW , che è stata sommersa nel St. Laurent vicino al Vecchio Porto di Montreal. Potrebbe produrre l'equivalente del consumo di 750 famiglie . La società responsabile di questo progetto è fallita nel luglio 2014.
Una giovane azienda, Idenergy, offre una turbina mareomotrice portatile destinata ad alimentare una o più residenze da un fiume. Per rendere il loro concetto accessibile a tutti, hanno sviluppato un sistema di azionamento senza albero tra la turbina e il generatore. Questo concetto limita notevolmente la manutenzione richiesta per il corretto funzionamento. La macchina ha inoltre il vantaggio di operare in una corrente d'acqua bassa e di produrre buoni rendimenti anche a bassa velocità. Possono essere collegati in parallelo per consentire la realizzazione di piccoli parchi.
È in fase di sviluppo un progetto di parco con turbine a marea chiamato Hammerfest Strøm.
La società EcoCinetic con sede a La Rochelle ha sviluppato un progetto microeolico a Moulenda (Congo) in grado di rifornire un villaggio. L'azienda spera di rendere questo risultato un dimostratore per lo sviluppo sostenibile delle risorse microelettriche nell'Africa equatoriale.