Finalisation du projet ZEPH2 : navire de maintenance en mer décarboné à propulsion hybride hydrogène
Le consortium ZEPH2, lauréat de l’appel à projets croisement de filière de la Région Bretagne en juin 2022 et composé de 5 entreprises (Zéphyr et Borée, Piriou, Sofresid Engineering, Entech et ComposiTIC), annonce la remise des études de conception du projet ZEPH2 en vue de l’industrialisation d’un navire de maintenance en mer à faible empreinte carbone.
Un navire de maintenance en mer ou CTV (Crew Transfer Vessel) à faible empreinte carbone
Les CTV (Crew Transfer Vessels) sont des navires de service utilisés pour transférer des techniciens et des équipements sur les éoliennes à des fins d’installation et de maintenance des parcs éoliens offshore.
Le projet ZEPH2 avait pour objectif de réaliser un CTV à faible empreinte carbone grâce à une consommation énergétique réduite et l’utilisation d’hydrogène pour hybrider la propulsion et alimenter la consommation du bord. Le navire sera décarboné de l’ordre de 50% à 70% par rapport à un navire conventionnel à propulsion diesel, grâce à une hybridation de la puissance de 30%.
© Piriou
Le consortium composé de Zéphyr et Borée (armateur et porteur du projet), Piriou (architecte naval et chantier constructeur), Sofresid (société d’ingénierie), Entech (société spécialisée dans la conversion d’énergie) et ComposiTIC (institut de recherche), a remporté cet appel à projets en juin 2022 et vient de remettre son étude constituée d’une offre technique et économique suffisamment aboutie pour proposer un navire décarboné aux opérateurs de parcs éoliens en mer :
- Réalisation d’études APS et APD (phases d’étude : avant-projet sommaire et avant-projet détaillé)
- Certification en cours par Bureau Veritas (Approval In Principle)
- Analyse de cycle de vie réalisée par l’Université de Bretagne Sud (UBS), partenaire du consortium.
Le projet est labellisé par les pôles de compétitivité : Pôle Mer Bretagne Atlantique et EMC2.
Les financeurs du projet sont : La Région Bretagne, le fond FEDER, Lorient Agglomération et Quimper Bretagne Occidentale agglomération.
Les CTV (Crew Transfer Vessels) sont des navires de service utilisés pour transférer des techniciens et des équipements sur les éoliennes à des fins d’installation et de maintenance des parcs éoliens offshore. ©Piriou
Un contexte porteur
Le marché de l’éolien offshore est en plein essor. La France souhaite augmenter la part de sa consommation énergétique d’origine renouvelable à 33% en 2030. Pour cela, elle doit notamment rattraper son retard en matière de construction et d’exploitation de navires offshore par rapport aux pays nordiques qui ont pris de l’avance. Les opérations de maintenance représentent en effet environ 14% des émissions de GES sur le cycle de vie de la production énergétique des éoliennes en mer. L’enjeu est donc important.
L’objectif de la France est d’atteindre une capacité installée de 2,4 GW en 2023, et d’environ 5 GW en 2028 pour 7 parcs éoliens en mer. Les parcs déjà attribués sont ceux de Saint-Nazaire, Saint-Brieuc, Fécamp, Courseulles-sur-Mer, Dieppe-Le Tréport, Yeu-Noirmoutier, Dunkerque et AO5 Bretagne Sud. D’autres projets situés en Manche, Sud de la Bretagne, Méditerranée et Sud-Atlantique font actuellement l’objet de consultations.
En février 2022, le président français a également annoncé l’ambition d’augmenter la capacité installée à 40 GW pour 50 parc éoliens offshore d’ici 2050, ouvrant des perspectives de marché élevées.
Le marché cible du projet ZEPH2 est celui de la maintenance des parcs éoliens en France et en Europe ; la maintenance des parcs étant assurée par plusieurs CTV, avec des contrats d’une durée de 5 à 10 ans.
670 tonnes de CO2eq maritime économisés par navire et par an
Le CTV du projet ZEPH2 embarquera 800 kW de PAC et jusqu’à 350 kg d’hydrogène, soit une puissance inégalée dans le domaine maritime.
L’étude technique de mise en œuvre a permis notamment de lever des contraintes d’intégration et de sécurité liées à l’utilisation de l’hydrogène à bord du navire et d’optimiser le fonctionnement de l’architecture propulsive dans son ensemble. D’autres innovations comme l’ajout de profils portants (foils) et l’utilisation de matériaux composites ont également été étudiées pour améliorer l’efficacité globale du navire et réduire la consommation d’hydrogène. Le design évolutif proposé permettra d’atteindre 70% de décarbonation des phases d’exploitation du navire en fonction de la distance des parcs éoliens et du profil opérationnel envisagé.
Un CTV décarboné au minimum à 50% permettra de réaliser une économie d’environ 670 tonnes de CO2eq par an par rapport à un CTV diesel classique, et une réduction de la consommation de l’ordre de 250 m3 de diesel par an.
Favoriser l’émergence d’un pôle de compétitivité français dédié à l’hydrogène marin
Une fois contractualisé, le projet ZEPH2 entrera dans la phase d’études de détail puis de construction et enfin de mise en service d’un premier navire
Ce projet contribue également à l’émergence d’un pôle de compétitivité français qui contribuera au développement de l’hydrogène comme carburant marin.
Le projet ZEPH2 en quelques chiffres
. Longueur hors tout : 28,10 m
. Largeur : 9,20 m
. Largeur hors tout : 10,00 m
. Tirant d’eau : 1,50 m
. Vitesse maxi : 20 nœuds
. Nombre de techniciens de maintenance : 24
. Propulsion et fourniture d’énergie 800 KW par des piles à combustible fonctionnant à l’H2 gazeux et 1.600 KW de propulsion thermique traditionnelle
. Quantité d’hydrogène à bord : environ 350 Kg d’hydrogène gazeux stocké sous pression