Avec l'adoption de la loi sur la réduction de l'inflation, qui prévoit 370 milliards de dollars de programmes climatiques et énergétiques, les experts politiques prédisent une expansion spectaculaire de la production d'énergie propre. L'éolien offshore est une source de croissance fiable.
Aujourd'hui, seuls deux parcs éoliens offshore sont en activité aux États-Unis, près de Rhode Island et de Virginie, pour une capacité combinée de 42 mégawatts. À titre de comparaison, le nouveau parc éolien de Traverse, en Oklahoma, compte 356 turbines et une capacité de production de 998 mégawatts. Mais de nombreux projets sont encore en développement, principalement sur la côte atlantique.
L'administration Biden a identifié deux zones de développement éolien offshore dans le golfe du Mexique, jusqu'ici bien définies pour la production de pétrole et de gaz. Dans le cadre de sa stratégie climatique, le président Joe Biden s'est fixé comme objectif de déployer 30 gigawatts (30 000 mégawatts) d'énergie éolienne offshore d'ici 2030, soit suffisamment pour alimenter 10 millions de foyers en électricité décarbonée.
En tant que chercheurs en énergie au Texas, nous considérons cette étape comme une étape passionnante dans la transition de notre pays vers les énergies propres. Nous sommes convaincus que l'énergie éolienne offshore dans le golfe du Mexique représente une opportunité unique pour cette région géographique, dotée d'une main-d'œuvre et d'infrastructures énergétiques solides, pour répondre aux besoins de la société en énergie fiable et à faible émission de carbone.
Capacité installée en 2021, en mégawatts. (Graphique : The Conversation/CC-BY-ND, source : Global Wind Energy Council)
Pourquoi opter pour l'éolien offshore ? L'énergie éolienne terrestre a connu une croissance significative aux États-Unis au cours des 15 dernières années, notamment au Texas, premier État producteur d'énergie éolienne du pays. La relative facilité d'obtention des permis et de localisation, les coûts d'installation abordables, l'abondance des ressources, la gratuité du carburant et les faibles coûts marginaux d'exploitation réduisent les coûts d'électricité pour les consommateurs. L'énergie éolienne permet d'éviter les importantes pollutions atmosphériques, émissions de gaz à effet de serre et émissions d'eau de refroidissement associées aux centrales électriques fonctionnant au charbon, au pétrole ou au gaz naturel.
Mais l'éolien offshore présente aussi des inconvénients. Le vent est généralement à son plus faible pendant la période la plus chaude de l'été, lorsque les climatiseurs travaillent dur pour rafraîchir les habitants. Nombre des meilleures régions éoliennes sont éloignées des centres de demande d'électricité. Par exemple, la plupart des parcs éoliens de l'État de Lone Star sont situés dans les hautes terres de l'ouest du Texas et ont été construits après que l'État a investi des milliards dans la construction de lignes de transport longue distance pour acheminer l'électricité là où elle était nécessaire.
La plupart des meilleurs parcs éoliens terrestres des États-Unis (zones bleu foncé) sont situés loin des villes côtières, mais ces villes peuvent être desservies par des parcs éoliens offshore. (Source : NREL)
L'énergie solaire et les batteries peuvent résoudre certains de ces problèmes. Mais la production d'électricité offshore présente également de nombreux avantages.
Tout comme l’éolien terrestre réduit les coûts énergétiques pour les consommateurs, l’éolien offshore devrait faire de même.
Avec plus de la moitié de la population américaine vivant à moins de 80 kilomètres des côtes, les parcs éoliens offshore sont proches des centres de demande d'électricité. C'est particulièrement vrai dans le golfe du Mexique, où se trouvent de grandes villes comme Houston et La Nouvelle-Orléans, ainsi qu'une concentration d'usines pétrochimiques et de ports. Au lieu de poser des centaines de kilomètres de câbles aériens et des conflits de droit de passage et d'utilisation des terres qui en résultent, les compagnies d'électricité pourraient utiliser des câbles sous-marins pour acheminer l'énergie éolienne vers les installations industrielles.
Il est important de noter que le vent marin complète le vent terrestre. Par une chaude journée d'été, la vitesse de l'air dans l'ouest du Texas a ralenti et les vents offshore se sont progressivement renforcés, contribuant ainsi à répondre à la demande estivale de pointe et à améliorer la fiabilité du réseau.
Le marché mondial de l'éolien offshore est déjà solide, mais jusqu'à présent, il était quasiment inexistant aux États-Unis. L'abondance de terres a stimulé la croissance de l'éolien terrestre, mais a freiné l'afflux de population vers l'océan.
La situation évolue, car des réglementations plus strictes en matière de confinement dans les principaux États producteurs d'énergie éolienne, comme l'Iowa, limitent la distance d'implantation des éoliennes, augmentant ainsi les coûts de construction et limitant la disponibilité des sites acceptables. Les contraintes de capacité du réseau électrique américain rendent également difficile la commercialisation de l'énergie éolienne.
Bienvenue dans le Golfe ! Vous appréciez tous ces tendances et, avec le soutien accru à l'éolien offshore dans le cadre de la loi sur le climat, il semble que l'éolien offshore américain soit enfin sur le point de connaître un âge d'or. Nous considérons le Golfe du Mexique comme un lieu particulièrement attractif pour les entreprises.
La faible profondeur de la baie, ses températures plus élevées et ses vagues plus calmes sont relativement gérables comparées aux conditions froides et rudes de la mer du Nord, de l'Atlantique Nord et de la côte japonaise, où l'éolien offshore a déjà fait ses débuts. Des profondeurs d'eau allant jusqu'à 48 mètres – actuellement la profondeur maximale pour les éoliennes à fond fixe – s'étendent sur près de 145 kilomètres le long de la côte sud-est du Texas et de la côte sud de la Louisiane, avec Nantucket et Martha's Vineyard au nord-est à seulement 64 kilomètres environ.
La topographie sous-marine de la baie se caractérise par des pentes de plus en plus douces que celles déjà envisagées pour le développement le long de la côte de Virginie. Cela signifie que les éoliennes à fond fixe peuvent être utilisées dans davantage d'endroits que les systèmes flottants, réduisant ainsi la complexité.
Il est important de noter que la côte du Golfe possède une forte industrie offshore au service des producteurs de pétrole et de gaz et de nombreuses entreprises spécialisées fournissant des services tels que le soudage sous-marin, la fabrication de plates-formes et des services d'hélicoptères et de bateaux pour transporter des personnes et du matériel vers la mer. En 2019, la production de pétrole et de gaz dans le golfe du Mexique a fourni environ 345 000 emplois.
Les parcs éoliens du golfe Persique peuvent utiliser les infrastructures existantes. Près de 1 900 kilomètres de câbles sous-marins permettent de transférer l'énergie éolienne vers la côte. L'énergie éolienne peut également s'intégrer à un système énergétique plus vaste incluant la production et le stockage d'hydrogène vert, ainsi que le captage du carbone.
Soutenir les travailleurs et les personnes vulnérables Nous pensons également que l'énergie éolienne offshore peut contribuer à atteindre les objectifs de justice environnementale. La production d'électricité plus propre et sans carbone contribuera à remplacer les raffineries et les usines qui traitent et produisent de l'électricité à partir de combustibles fossiles. Ces installations ont causé de graves dommages à la santé de villes comme Houston et des communautés de couleur aux États-Unis.
Le développement de l'énergie éolienne dans le Golfe offre également la possibilité d'une transition harmonieuse de la main-d'œuvre, les États-Unis réduisant progressivement leur dépendance aux combustibles fossiles. La Louisiane a commencé à élaborer une réglementation sur l'éolien offshore dans ses eaux territoriales et sollicite des financements fédéraux auprès de l'Arkansas et de l'Oklahoma pour créer un centre régional d'hydrogène propre.
Le vert signifie que les approbations des projets énergétiques fédéraux sont très lentes, et que les projets éoliens dans les eaux fédérales pourraient prendre des années à se concrétiser. En revanche, les projets dans les eaux territoriales – jusqu'à 3 milles nautiques des côtes dans la plupart des régions et 9 milles des côtes au Texas – peuvent être réalisés beaucoup plus rapidement.
Tout dépend de la capacité des États comme le Texas et la Louisiane à saisir l'opportunité d'étendre leur réputation de leaders énergétiques à l'éolien offshore. Comme nous l'avons vu, un essor de l'éolien offshore dans le golfe Persique sera bénéfique pour la région, le pays et le climat mondial.
L'auteur Michael E. Webber est professeur d'énergie à l'Université du Texas à Austin, dédiée au centenaire de Josie.
Hugh Daigle est professeur associé d'ingénierie pétrolière et géosystèmes à l'Université du Texas à Austin.
Date de publication : 20 août 2022
