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Hywind Tampen

Parc éolien flottant en Norvège

Hywind Tampen est un parc d'éolienne flottante en mer situé à 140 km des côtes norvégiennes en mer du Nord, propriété de la compagnie énergétique d'État norvégienne Equinor. Les turbines sont installées sur des fondations cylindriques en béton de type spar buoy (en).

Hywind Tampen
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Le parc éolien fournit de l'électricité aux champs pétroliers et gaziers d'Equinor sur le Snorre (plateformes A et B) et le Gullfaks (plateformes A, B et C) ; Snorre se trouve juste au nord du parc éolien, et Gullfaks juste au sud. Hywind Tampen est la première source d'énergie renouvelable au monde destinée à alimenter une installation pétrolière et gazière offshore, et était, lors de sa mise en service, le plus grand parc éolien offshore flottant du monde. À pleine capacité, Hywind Tampen fournit 35 % de la demande en électricité de Snorre et Gullfaks[1].

Chronologie

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Equinor commence à développer et tester des installations éoliennes offshore en 2009, avec son premier projet Hywind Demo (en) de 2,3 MW au large de l'île de Karmøy dans le sud-ouest de la Norvège[2]. Equinor possède également le premier parc éolien commercial flottant du monde, Hywind Scotland (en), au large de Peterhead, en Écosse, mis en service en 2017[3].

Le début de la production d'énergie était prévu pour le troisième trimestre de 2022, mais l'installation et l'exploitation complètes ne sont effectives qu'en mai 2023[1],[4]. La première production d'énergie d'Hywind Tampen démarre en novembre 2022 et est livrée à la plateforme Gullfaks A[5]. Le parc éolien est ensuite raccordé aux plateformes Snorre en mai 2023 et officiellement inauguré en août 2023[4]. Des problèmes d'approvisionnement en acier pour les sections de mâts ont retardé les quatre dernières turbines, qui ont ainsi manqué la fenêtre météorologique favorable et ont dû être reportées au printemps[6].

Hywind Tampen a une durée de vie économique prévue de 19 ans, limitée par la durée de vie respective des opérations de Snorre et Gullfaks (Snorre jusqu'en 2040, Gullfaks A jusqu'en 2034 et B jusqu'en 2030, et C jusqu'en 2032). Hywind Tampen devrait donc être démantelé en 2041[7].

Conception

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Le parc éolien offshore se compose de 11 turbines Siemens Gamesa SG 8.0-167 DD d'une capacité unitaire de 8 MW. Chaque éolienne est équipée de trois pales de 81,5 m avec des rotors de 176 m de diamètre[2],[6]. Les turbines sont installées sur des structures individuelles flottantes cylindriques en béton de type spar buoy (en), reliées entre elles par un système d'ancrage partagé. Les ancrages sont fixés sur le fond marin à une profondeur de 260 à 300 mètres[1].

À de telles profondeurs d'eau, il n'est pas possible d'installer des solutions à fondations posées sur le fond, qui constituent la solution la plus économique. Cependant, 80 % des ressources mondiales en énergie éolienne offshore se trouvent dans des eaux plus profondes (au-delà de 60 m), et le vent y est généralement plus fort et plus régulier. L'installation de turbines flottantes requiert donc une grande expertise technique et d'importants investissements, mais le parc éolien présente un potentiel de production d'électricité plus élevé. Equinor entend développer sa capacité éolienne offshore tout en réduisant les coûts, et sa principale stratégie pour y parvenir est d'investir dans les améliorations technologiques et les projets de construction à grande échelle[8].

Les fondations en béton mesurent 107 mètres (351,0498693 pieds) de hauteur, la partie inférieure de 66 m (216,5354334 pi) ayant un diamètre de 18 m (59,0551182 pi), la section supérieure se réduisant à un diamètre de 8 m (26,2467192 pi)[9]. Elles sont construites selon la méthode du coffrage glissant par Aker Solutions, qui a fusionné avec Kværner en 2020. Les 20 mètres (65,616798 pieds) inférieurs sont construits dans un bassin de radoub à Stord, avant d'être remorqués dans le Vindafjord, où le reste est édifié et l'équipement mécanique installé[10],[11].

Les turbines sont ancrées au fond marin par des ancres et des lignes d'amarrage, et maintenues à flot à la fois par la tension du système d'amarrage et la poussée d'Archimède[8].

Les turbines sont interconnectées en boucle via une série de onze câbles dynamiques de 2,5 km (1,55342798 mi) de long, d'une section de 630 mm2 ( po2). Deux câbles d'exportation transportent également l'électricité vers les plateformes Gullfaks A et Snorre A, à respectivement 16 km (9,941939072 mi) et 12,9 km (8,0156883768 mi). Les câbles sont dimensionnés pour 66 kV et sont produits par JDR Cable Systems (en) à Hartlepool, bien que les âmes aient été fabriquées par la société mère TFKable à Bydgoszcz, en Pologne[12],[13].

Hywind Tampen est un parc éolien en grande partie non habité, doté d'une salle de contrôle à terre à Bergen, sur la côte occidentale de la Norvège[14].

Parties prenantes

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Financement

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La décision finale d'investissement pour le projet est prise en octobre 2019, avec des contrats d'une valeur de 3,3 milliards de NOK[2]. Equinor reçoit 2 329,8 millions de NOK (environ 341 millions de dollars USD) de financement public d'Enova, un organisme d'investissement vert appartenant au ministère norvégien du Climat et de l'Environnement[15]. Avant l'investissement d'Enova, le projet a également reçu une subvention d'investissement de 566 millions de NOK du Fonds NOx du secteur des entreprises norvégiennes. Les autres investissements sont réalisés principalement par les partenaires de Snorre et Gullfaks : Equinor Energy, Petoro (en) AS, OMV (Norge) AS, ExxonMobil Exploration and Production Norway AS, Idemitsu Petroleum Norge AS, DEA Norge AS et Vår Energi AS[16].

Fourniture de composants et installation

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Hywind Tampen attribue à un large éventail d'entreprises multinationales (principalement basées en Europe) des contrats pour la fourniture de composants et l'installation du parc éolien. DEME Offshore participe à l'ingénierie préliminaire et à la conception des structures d'éoliennes[2]. Siemens Gamesa se voit attribuer le contrat de fourniture des turbines ainsi qu'un contrat de maintenance de 5 ans couvrant la livraison des nacelles, des pales et des mâts ; sept d'entre eux sont livrés comme prévu et mis en service au dernier trimestre de 2022, tandis que la production des quatre derniers a pris du retard en raison d'une pénurie d'acier consécutive à la guerre en Ukraine. Leur installation est en outre retardée jusqu'au printemps 2023 dans l'attente d'une fenêtre météorologique favorable[17]. Kværner ASA a reçu le contrat de conception, de construction et d'installation des sous-structures flottantes[2]. JDR Cable Systems s'est vu attribuer le contrat de fabrication du réseau de câbles inter-tableaux et des câbles d'exportation, avec des âmes de câbles fournies par TFKable[18]. Seaway 7 obtient le contrat d'installation[19]. Les câbles inter-tableaux finaux sont installés par Ocean Installer[13].

Soutien politique

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Soutien du gouvernement norvégien

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Sur la base des revenus annuels de 2018, Equinor était la septième plus grande société transnationale du monde dans les secteurs d'activité principaux de l'économie bleue, ce qui peut être attribué à son activité d'extraction pétrolière et gazière[20]. Bien qu'il bénéficie directement des recettes pétrolières et gazières, le gouvernement norvégien s'est concentré alors sur le développement d'une croissance à grande échelle des industries vertes, à la fois en réponse au changement climatique et à la perte de biodiversité, et pour obtenir un avantage de premier entrant dans les industries vertes. Sa stratégie et ses priorités sont exposées dans la feuille de route du gouvernement pour la croissance industrielle verte[21]. L'un de ses objectifs clés est de faire de la Norvège une nation compétitive et chef de file dans l'éolien offshore. Le secteur pétrolier et gazier est responsable d'environ un quart des émissions totales de gaz à effet de serre de la Norvège (soit l'équivalent de 12,2 millions de tonnes de CO2). Le développement de l'industrie et des technologies éoliennes offshore constitue donc la stratégie initiale prioritaire de la feuille de route. L'ambition est de déléguer des zones éoliennes offshore avec un potentiel de capacité de production de 30 GW, soit environ 75 % de la capacité du système énergétique norvégien en ce moment-là. Le développement de chaînes d'approvisionnement locales est également fortement encouragé.

Equinor est une entreprise d'État, et ses pratiques se doivent d'être alignées sur les stratégies et politiques nationales. Le soutien financier d'Enova ne doit donc pas surprendre. Hywind Tampen devrait contribuer à réduire les émissions annuelles de 200 000 tonnes de CO2 et de 1 000 tonnes de NOx en diminuant les émissions de périmètre 1 de Snorre et Gullfaks[1]. De plus, le projet servirait de banc d'essai pour le développement futur des turbines, des méthodes d'installation, des systèmes d'amarrage, des structures, des systèmes d'intégration, etc. Cela pourrait potentiellement réduire le coût des futurs projets éoliens offshore tout en créant de nouvelles opportunités industrielles et licences pour les fournisseurs norvégiens de technologies éoliennes offshore[1]. L'éolien offshore devrait connaître une croissance multipliée par 50 d'ici 2050[20].

Approbation de l'ASE

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Le projet reçoit un large soutien politique, comme l'illustre le financement de 2,3 milliards de NOK accordé par Enova. Pour approuver ce financement public, le ministère norvégien du Commerce a dû notifier l'Autorité de surveillance de l'AELE (ASE) afin de contrôler le respect de l'Espace économique européen (EEE). Bien que la Norvège ne soit pas membre de l'UE, elle est membre de l'EEE et liée par les règles de l'AELE et de l'ASE. L'ASE a conclu que le financement d'Enova constituait une aide d'État au sens de l'article 61, paragraphe 1, de l'accord EEE, au motif qu'il visait à corriger des défaillances du marché[7].

Soutien de l'Union européenne

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Le pacte vert de l'UE pose également les bases permettant à la Norvège de devenir un acteur compétitif sur le marché mondial de l'éolien offshore. Le gouvernement norvégien attend du Pacte vert qu'il jette les fondements de l'expansion de l'éolien offshore norvégien, dans la mesure où les États membres de l'UE devront considérablement augmenter leur approvisionnement en énergie renouvelable pour atteindre leurs objectifs climatiques, tout en renforçant leur sécurité énergétique[21]. L'UE a élaboré une stratégie globale de mise en œuvre de l'énergie offshore en 2021. Celle-ci place les énergies renouvelables offshore parmi les priorités absolues de l'UE, visant à décarboner la production d'électricité et les secteurs difficiles à décarboner, tout en créant simultanément des emplois et de la croissance économique, et en faisant de l'UE un leader mondial dans les technologies propres[22]. L'UE vise à atteindre 300 GW de capacité éolienne offshore installée d'ici 2050, ce qui, selon ses estimations, nécessiterait une croissance massive du secteur (environ 30 fois) et un investissement estimé à 800 milliards d'euros[22]. Le succès de l'industrie norvégienne pourrait donc contribuer de manière significative aux objectifs de l'UE. Hywind Tampen implique un large éventail de contrats de fourniture de composants et d'installation. Sa chaîne d'approvisionnement multinationale, composée en grande partie d'entreprises basées dans des États membres de l'UE, pourrait ainsi avoir un effet positif sur le développement des industries éoliennes offshore pour les deux parties.

Considérations relatives à la sécurité opérationnelle

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L'exploitation de parcs éoliens offshore flottants soulève une série de questions liées à la sûreté et à la sécurité. D'une manière générale, les facteurs de risque pour la sécurité des parcs éoliens offshore sont la corrosion, les incendies, la foudre, les défaillances de pales, les accidents du travail, les collisions avec des navires et les dommages aux câbles sous-marins[23]. Le risque le plus probable pour la sécurité individuelle des employés d'Hywind Tampen provient du transport en hélicoptère entre les installations et la terre[24]. Les conditions météorologiques extrêmes pourraient également constituer un risque pour les employés présents dans, sur ou à proximité du parc, mais la numérisation des opérations rend le travail manuel inutile dans de telles circonstances.

Problèmes de navigation et conflits

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La navigation internationale est en grande partie protégée par la Convention des Nations unies sur le droit de la mer (CNUDM), mais le trafic autour de la zone de Hywind Tampen se situe dans la zone économique exclusive norvégienne et est supervisé par l'Administration côtière norvégienne[25]. Les parcs éoliens offshore sont connus pour créer des conflits de navigation, notamment avec l'industrie du transport maritime, les pêcheries et les marines militaires. Avinor ne constate aucun risque de collision avec les mâts pour les aéronefs, ni de nécessité de déroutement[26]. Les conflits résultent principalement d'un risque accru de collision et de pertes économiques liées au déroutement et à la perte de zones de pêche[27]. La mer du Nord est une zone à fort trafic, mais Equinor conclut dans son étude d'impact de Hywind Tampen que la probabilité de collision est négligeable[26], notamment sur la base des expériences acquises sur Snorre et Gullfaks. L'étude relève de faibles conséquences pour le déroutement de la navigation, en particulier pour les navires de pêche[26].

L'étude d'impact reconnaît des conséquences négatives potentielles pour l'industrie de la pêche commerciale et l'industrie pétrolière et gazière. Le système d'ancrage de 22,5 km2 (8,6872985775 mi2) de Hywind Tampen interdit l'utilisation d'engins de chalutage de fond dans cette zone. Les chaînes du système peuvent résister aux dommages causés par le chalutage, mais les équipements des navires chalutiers pourraient subir des dommages ou des pertes d'équipement[26]. Hywind Tampen devrait donc avoir un certain impact sur la pratique du chalutage dans la zone, mais les autres techniques de pêche sont peu susceptibles d'être affectées[26]. Le système d'ancrage limite également l'expansion de l'industrie pétrolière dans la zone, car les études sismiques et les opérations de forage pourraient déstabiliser les éoliennes[26].

Préoccupations environnementales

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Hywind Tampen est accepté par les autorités norvégiennes en partie pour contribuer à la transition écologique du secteur pétrolier et gazier. Le parc aura un effet positif sur la réduction des gaz à effet de serre de Snorre et Gullfaks, principalement le CO2 et les NOx issus de la combustion du gaz naturel pour la production d'électricité et le fonctionnement des compresseurs à gaz[26]. La réduction des émissions de carbone a été un moteur essentiel des technologies éoliennes offshore flottantes. Cependant, les parcs éoliens offshore font également l'objet de préoccupations environnementales. La production des turbines éoliennes offshore nécessite de grandes quantités de matières premières, dont des métaux rares. Leur installation contribue également à des émissions de carbone substantielles et à la perturbation des écosystèmes marins et des mouvements des espèces migratrices. De plus, la maintenance des turbines est estimée à 400 000 tonnes de CO2 sur toute leur durée de vie[26], et le déroutement de la navigation pourrait potentiellement conduire à des routes de navigation plus longues nécessitant davantage de carburant. Le démantèlement des éoliennes est peut-être le sujet qui fait l'objet du plus grand examen. Les éoliennes ont une durée de vie estimée à 25 ans, et les méthodes de réutilisation ou d'élimination restent encore à définir, dépendant du développement technologique, encore limité à ce jour.

Les parcs éoliens offshore font également l'objet d'une attention scientifique considérable quant à leurs effets sur la vie marine. Il est intéressant de noter que les parcs éoliens offshore peuvent avoir un effet positif sur la vie marine en jouant le rôle de récif artificiel, concentrant les nutriments et la biodiversité, tout en offrant un abri contre les bateaux, les prédateurs et les pêcheurs[28]. L'étude d'impact d'Equinor révèle que le fond marin est uniforme et dépourvu de structures coralliennes, et soutient donc que l'effet de récif artificiel d'Hywind Tampen peut être bénéfique pour la biodiversité. Une contribution importante à cet effet de récif artificiel tient au fait que la lumière suffisante à la croissance des végétaux ne pénètre qu'à 50 m sous la surface de l'eau en mer du Nord, de sorte que les structures d'Hywind Tampen peuvent contribuer à l'augmentation du phytoplancton et d'autres éléments nutritifs essentiels à la vie marine[26].

La mer du Nord est une zone riche en biodiversité et en production biologique d'oiseaux, de poissons et de mammifères marins. Equinor a été tenu de présenter une évaluation approfondie de l'impact potentiel d'Hywind Tampen sur la vie marine. Cette évaluation révèle que les espèces d'oiseaux les plus actives dans la zone sont le fulmar boréal, la mouette tridactyle ainsi que plusieurs espèces de mouettes, et suggère que les éoliennes auront un effet minimal sur ces oiseaux de mer. Hywind Tampen pourrait présenter un risque de collision, créer des interférences, des modifications et des pertes d'habitat, et constituer un obstacle à la navigation[26]. Le parc éolien pourrait affecter les mammifères marins par la pollution sonore des éoliennes et des chaînes d'ancrage, notamment en perturbant l'écholocation des cétacés. Equinor affirme cependant que la fréquence et la portée de ces bruits sont peu susceptibles d'affecter les mammifères[26]. La mer du Nord abrite une grande diversité d'espèces de poissons. Les espèces les plus communes dans la zone autour d'Hywind Tampen sont la morue, l'églefin, le lieu noir et le capelan de Norvège, et l'évaluation propre d'Equinor conclut à nouveau à peu d'effet sur les populations de poissons, à l'exception de quelques perturbations des frayères durant la phase de mise en œuvre[26].

Risques pour la sécurité

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Considérations de sécurité nationale

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La Direction norvégienne des ressources en eau et de l'énergie (NVE) est responsable de la coordination de la planification de la préparation aux situations d'urgence et a mis en place l'Organisation de préparation à l'approvisionnement en énergie (KBO) pour surveiller les risques pour la sécurité énergétique[29]. En raison de la militarisation croissante de l'énergie à l'échelle mondiale, particulièrement mise en évidence après l'attentat contre le gazoduc Nord Stream, la Norvège, l'UE et l'OTAN renforcent leur attention sur la protection, la résilience et la sécurité des infrastructures critiques, et en particulier des infrastructures marines critiques[30]. La question de savoir si Hywind Tampen peut être considéré comme une infrastructure critique est discutable, mais il est indéniablement impliqué dans des processus critiques, tant directement qu'indirectement, à travers ses connexions aux câbles sous-marins et aux pipelines, aux réseaux de communication et à la fourniture d'énergie. Un sabotage ou une perturbation pourrait donc avoir des effets socio-économiques significatifs, notamment en termes de pertes financières et de confiance sociale.

La stratégie révisée de sécurité maritime de l'Union européenne appelle à un niveau plus élevé de coopération entre les États membres sur les questions de protection des infrastructures marines critiques[31]. L'UE s'implique également davantage avec l'OTAN, et les deux parties ont lancé une force d'intervention militaire conjointe pour protéger les infrastructures critiques et renforcer la sécurité commune en janvier 2023[32],[30]. Cette force opérationnelle joue un rôle important et croissant dans la surveillance des eaux norvégiennes[33], et la présence de l'OTAN autour des plateformes et installations en mer du Nord vise à prévenir les attaques contre les infrastructures critiques[34].

À la suite de l'invasion de l'Ukraine par la Russie, l'UE a rapidement réduit ses approvisionnements en gaz russe. L'importance des énergies renouvelables et des exportations de gaz naturel norvégien est donc devenue cruciale pour la sécurité énergétique de l'UE et de l'OTAN, ainsi que pour la gestion de la sécurité et des risques. La Norvège est désormais le premier fournisseur de gaz naturel de l'UE[35], et la croissance industrielle verte pourrait faire de la Norvège un fournisseur central d'énergie renouvelable. La contribution de Hywind Tampen au secteur pétrolier et gazier norvégien pourrait en fait avoir un effet positif direct sur la sécurité énergétique de l'UE. L'accès à l'énergie et la fiabilité en Norvège sont extrêmement élevés, et 96 % de l'utilisation nationale d'électricité (en 2015) est produite dans des centrales hydroélectriques locales[24]. La majeure partie de la production de gaz naturel est donc exportée, et un afflux plus important d'approvisionnement plus vert est bénéfique à la stratégie verte de l'UE. Les qualités de banc d'essai de Hywind Tampen devraient donc être encouragées par l'UE et l'État norvégien.

Sabotage et surveillance

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L'Autorité nationale de sécurité norvégienne (NSM) affirme que la sécurité nationale de la Norvège est moins stable qu'auparavant et deviendra probablement plus préoccupante avec le temps. La menace croissante est largement attribuée à un éventail plus large d'intérêts et d'acteurs, qui recourent à un portefeuille plus diversifié de moyens perturbateurs à des fins de sabotage, d'espionnage et de cartographie des infrastructures critiques[35]. Sur ces bases, les forces armées norvégiennes ont renforcé leur attention sur la résilience et la protection des infrastructures marines critiques[33]. Les chaînes de radiodiffusion publiques nordiques ont collectivement mis au jour une activité accrue, prolongée et suspecte de navires russes à proximité des parcs éoliens offshore et d'importants nœuds de câbles sous-marins, souvent en amont de perturbations[36]. La NSM affirme que les infrastructures sous-marines sont particulièrement vulnérables au sabotage, et que les milliers de kilomètres de gazoducs au large des côtes norvégiennes sont impossibles à surveiller intégralement[37]. Ces dernières années, deux câbles sous-marins ont été endommagés pour des raisons inconnues, dont un cas où 4,2 km de câbles ont disparu sans laisser de traces au large des Vesterålen en 2021[37]. Hywind Tampen peut trouver une certaine réassurance dans sa proximité spatiale avec la plus grande base navale de la région nordique, Haakonsvern à Bergen, et dans une distance relativement grande avec la frontière russe.

Cybersécurité

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Des cyberattaques pourraient menacer les opérations de Hywind Tampen, car une grande partie des opérations est contrôlée depuis une salle de contrôle à terre à Bergen. La dépendance aux systèmes informatiques pourrait exposer une série de vulnérabilités. Les parcs éoliens offshore dépendent généralement des technologies de traitement numérique et de communication, notamment des communications satellitaires à longue portée encerclant le globe, des communications propres aux systèmes de contrôle industriel (ICS) et des communications hyperlocales, ainsi que d'Internet. Toutes les communications au sein des installations d'Hywind Tampen, vers la salle de contrôle et vers d'autres navires, seront effectuées par communication sans fil[37]. Des vulnérabilités dans les logiciels pourraient donc entraîner des interférences de communication accidentelles ou intentionnelles entre les différents maillons[38]. Cela pourrait par exemple se traduire par une manipulation des contrôleurs de mouvement des turbines, entraînant des dommages matériels et des arrêts de la production d'électricité. L'éventail de fournisseurs de Hywind Tampen pourrait également constituer une source potentielle de vulnérabilité dans sa cybersécurité. Le nombre important de parties externes impliquées dans la chaîne de valeur du parc pourrait représenter un facteur de risque de fuite d'informations vitales, telles que les vulnérabilités du système de câbles ou des turbines[24]. La plupart des fournisseurs sont cependant des entreprises basées en Europe, que l'on peut supposer partager les mêmes intérêts politiques. Les fournisseurs peuvent en revanche avoir accès à des informations technologiques précieuses sur la technologie Hywind, qui pourraient intéresser des concurrents.

Contrebande

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Les parcs éoliens offshore, en particulier les installations non habitées, font l'objet de l'attention des autorités de lutte contre la contrebande et de la recherche. Les éoliennes offshore pourraient faciliter les activités de contrebande en servant de point de dépôt discret et incontrôlé pour des cargaisons illicites. Les fournisseurs peuvent simplement accrocher la cargaison aux structures flottantes et la laisser là pour qu'elle soit récupérée. Les routes commerciales internationales passent fréquemment à proximité de Hywind Tampen, ce qui permet aux contrebandiers d'éviter facilement les soupçons lorsqu'ils se trouvent à portée. Les éoliennes sont destinées à être principalement non habitées et constituent donc une intersection discrète. Hywind Tampen pourrait alternativement servir de base utile pour la surveillance de l'État et de l'OTAN. Les images de surveillance et le suivi AIS pourraient permettre de détecter des actions illégales, telles que la contrebande, la pollution et la pêche non autorisée dans des zones protégées[39]. Aucune information n'est encore disponible sur les capacités ou les fonctions de surveillance de Hywind Tampen.

Notes et références

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