Activité

La recherche et les développements

Les recherches pour développer les ENR

Dans les énergies bas carbone, les objectifs sont les suivants :

  1. identifier les ruptures technologiques à forts enjeux compétitifs et contribuer à faire émerger industriellement les technologies les plus prometteuses
  2. améliorer la performance d'EDF développeur et exploitant de systèmes de production à base d’ENR (optimisation des investissements et de la performance opérationnelle)
  3. maîtriser l’impact technico-économique sur les réseaux électriques
  4. assurer l’équilibre du système électrique tout en intégrant les ENR.

La croissance de ces travaux accompagne le développement du groupe EDF dans les EnR.

Les hydroliennes marines et fluviales

La R&D étudie l’utilisation de l’énergie des courants marins, puissants et réguliers. Outre leur faible impact environnemental, les hydroliennes offrent l’avantage par rapport à d’autres systèmes d'ENR de livrer une production prédictible grâce aux forts courants réguliers (environ 3 m/s à Paimpol-Bréhat) qui font tourner leurs pales sous la mer.

Après une large concertation, EDF a engagé en 2008 le projet pilote du parc hydrolien de Paimpol-Bréhat (Bretagne) qui vise à installer en mer et relier au réseau quatre engins (2 MW au total) développés par la société OpenHydro et la DCNS. Objectif : démontrer la faisabilité technique, juridique, économique et environnementale du développement d'une filière hydrolienne en France.

> En savoir plus sur : les énergies marines

  1. En 2013, la turbine OpenHydro a subi des tests qui serviront au dimensionnement d'une deuxième machine
  2. Installation d'un prototype d'hydrolienne fluviale Harvest (8 kW) en Guyane en 2013
  3. EDF R&D a développé avec l'Université de Manchester un modèle numérique hydrodynamique 3D pour représenter les interactions écoulement/structure du prototype d’hydrolienne Redapt. Celui-ci a été immergé au large de l'Ecosse en 2013 dans le cadre du projet Redapt financé par l’ETI, dont le Groupe EDF est partenaire. EDF R&D a contribué aux spécifications des campagnes de mesure
Les éoliennes flottantes

La R&D d’EDF contribue à la conception d'éoliennes flottantes Vertiwind. Piloté par EDF Énergies Nouvelles et soutenu par le programme NER 300 de la Commission européenne, le projet permettra d'adapter l'éolien en mer à des régions caractérisées par des eaux profondes et des vents côtiers forts, comme la Méditerranée ou l'ouest de l'Angleterre. Le premier parc français comportera 13 éoliennes flottantes (26 MW au total) au large de Fos-sur-Mer en 2017.

  1. Construction à Fos-sur-Mer d'un prototype (2 MW) pour une installation en 2014
Le solaire photovoltaïque

Le principal enjeu du photovoltaïque réside dans son coût.

Avec l’IRDEP, laboratoire commun entre le CNRS, l’Ecole Physique-Chimie de Paris et EDF, la R&D investit sur les couches minces photovoltaïques, à plus haut rendement et moins coûteuses en matières premières et en main d’œuvre d’installation que les techniques traditionnelles. Objectif : faire émerger des innovations technologiques en rupture pour une filière plus compétitive.

  1. En 2013, la R&D a obtenu un rendement de 16,7 % pour une cellule complète à base de CIGS coévaporé sans anti-reflet

EDF R&D dispose depuis 2009 d’un laboratoire de pointe destiné à évaluer la tenue des systèmes photovoltaïques sur le long terme. Des essais de vieillissement accéléré et d’architectures électriques innovantes ont livré leurs premiers résultats.

Pour faire émerger les technologies solaires les plus prometteuses, EDF, TOTAL, le CNRS, l'École polytechnique, Air Liquide, Riber, Horiba Jobin Yvon ont créé en 2012 l'Institut Photovoltaïque d'Ile de France (IPVF) qui sera l’un des cinq plus grands centres de recherche mondiaux sur les dispositifs solaires photovoltaïques de nouvelle génération.

  1. Labellisé Institut de la Transition Energétique, l’IPVF s'installera en 2016 au campus de Paris-Saclay dans un bâtiment de 9 000 m2, dont la moitié en laboratoires

Une coopération a été engagée en 2012 avec l’Institute of Electrical Engineering de l’Académie des Sciences en Chine sur les technologies solaires thermodynamiques. Enjeu : perfectionner les outils de modélisation grâce aux mesures réalisées sur une plateforme expérimentale.

Un prototype d’onduleur pour le raccordement de panneaux photovoltaïques au réseau basse tension a été développé à la demande d’ERDF. Expérimenté sur le terrain, il permet de moduler la puissance réactive pour maintenir la tension dans les plages réglementaires autorisées. Un brevet a été déposé.

La R&D a également développé la première version d'un modèle EDF de prévision de productible d'une centrale photovoltaïque, nommé OPERA (Outil de Prévision de production d'Énergies Renouvelables). Sur une journée moyennement ensoleillée, OPERA permet d'évaluer la production avec une précision de 2 à 4 %, alors que celle du logiciel PV-Syst, couramment utilisé, est de 10 à 13 %. OPERA est utilisé par la DOAAT sur le périmètre France.

Autres ENR

La R&D étudie la production de biocarburants de deuxième génération par gazéification de biomasse suivie d’une étape de synthèse catalytique. Cette voie maximise la quantité de carburant produit et permet le stockage d’électricité potentielle sous forme de carburant liquide.