Centrale marémotrice

Ce qui se passe

Une digue isole 10 km² de mer. La mer monte et descend de 3 m de part et d’autre de son niveau moyen toutes les 12 h 25 min ; le niveau du bassin ne change qu’à travers la digue – par des vannes de 1500 m² et par huit groupes bulbes de 7 m de diamètre, autant d’orifices qui laissent passer Q = C·A·sqrt(2g·Δh). L’exploitant garde les vannes fermées pendant que la marée crée une chute entre la mer et le bassin, puis laisse passer l’eau par les turbines, qui transforment ρg·Q·Δh en électricité avec un rendement de 88 % et sont limitées à 20 MW chacune. La production au jusant remplit le bassin par les vannes pendant que la marée monte et turbine pendant qu’elle descend ; la production dans les deux sens utilise les deux.

La production au jusant qui démarre à une chute de 3 m donne 311 MWh par marée ; la production dans les deux sens, 409 MWh ; au jusant, un démarrage à 2 m donne 283 MWh, à 4 m, 328 MWh. Un bassin rempli à la pleine mer et vidé à la basse mer contiendrait ρg·A·(2a)²/2 = 503 MWh : attendre la chute coûte de la chute, et produire prend du temps.

Modèle : le bassin a un seul niveau sur une surface fixe, A·dh/dt = Q ; les débits sont ceux d’orifices, lissés sur les 5 derniers cm de chute ; une marée à une seule harmonique ; RK4 par pas de 10 s. Pas de vagues, pas d’inertie de l’eau dans les conduits, pas de variation du rendement des turbines avec la chute.

À essayer

Suivez une marée entière en production au jusant : le bassin se remplit, retient l’eau et produit à mesure que la mer se retire. Passez à la production dans les deux sens et comparez l’énergie de la dernière marée.