Dogger Bank Wind : Investir dans la plus grande ferme offshore du monde

Dans le domaine des énergies renouvelables, le solaire a indéniablement pris la tête, grâce à sa facilité de déploiement, à la baisse constante de ses coûts et aux améliorations globales de la technologie photovoltaïque. Cependant, l’autre grande source renouvelable, l’énergie éolienne, continue également de progresser.

C’est important, car l’énergie éolienne peut fournir de l’électricité lorsque le solaire est à son plus faible, notamment la nuit et en hiver. Cela est particulièrement vrai pour la production d’énergie éolienne en mer, qui bénéficie de la constance des courants de vent offshore.

Le plus grand parc éolien offshore du monde, le Dogger Bank Wind Farm, a commencé à produire de l’électricité en 2023. Sa phase B entre désormais en phase commerciale début 2026, la phase C suivra.

Une fois entièrement construit, le Dogger Bank Wind Farm aura une capacité de 3,6 GW, soit presque l’équivalent de quatre réacteurs nucléaires.

Une entreprise en particulier, GE Vernova, a joué un rôle clé dans la construction de ce mégaprojet, en fournissant les turbines Haliade‑X de 14,7 MW, qui intègrent une ingénierie de pointe ainsi que des technologies numériques et énergétiques.

Croissance mondiale de l’énergie éolienne et perspectives

La production d’énergie éolienne a augmenté régulièrement en capacité et en production totale, passant de 834 TWh (térawattheures) en 2016 à 2 531 TWh en 2024. Cependant, cela reste bien en dessous de l’objectif de 7 114 TWh d’ici 2030 pour atteindre un scénario net‑zéro face au changement climatique et aux émissions de CO₂.

Source: IEA

Jusqu’à présent, la Chine est le leader de l’énergie éolienne, tant dans la production de turbines que dans le déploiement de cette technologie, représentant plus de la moitié de la capacité éolienne mondiale. Une grande partie des parcs éoliens chinois sont offshore, la capacité totale ayant doublé entre 2022 et 2024, passant de 30,9 GW à 62 GW.

Cependant, le plus grand potentiel éolien, et celui qui offre le profil le plus utile pour compenser l’énergie solaire, est l’éolien offshore. Et c’est un domaine où la région au potentiel le plus élevé est de loin l’Union européenne, avec jusqu’à 33 844 TWh de génération d’énergie potentielle provenant de l’éolien offshore, un potentiel qui est resté largement inexploité jusqu’à présent.

Source: IEA

L’UE possède un tel potentiel éolien offshore en grande partie grâce à sa géographie, avec de nombreuses eaux peu profondes exposées à des vents forts toute l’année, notamment autour de la mer du Nord, de la mer Baltique et d’autres eaux du Nord comme la Manche.

C’est pourquoi des projets comme le Dogger Bank Wind Farm sont importants, non seulement pour réduire les émissions de carbone, mais aussi pour démontrer que la technologie est suffisamment mature pour être rentable et devenir le modèle de futurs déploiements, encore plus vastes, de turbines éoliennes offshore.

“L’éolien offshore est essentiel pour produire une énergie renouvelable et efficace qui peut alimenter les foyers britanniques depuis les mers britanniques. Je suis fier que ce pays soit déjà un leader mondial dans la réalisation du Net Zéro d’ici 2050, et en misant davantage sur les nouvelles industries vertes du futur, nous y parviendrons de manière à la fois pragmatique et ambitieuse.”
UK Prime Minister Rishi Sunak

(Vous pouvez en savoir plus sur la technologie éolienne, ses limites et son potentiel dans notre article “Can Wind Power The World?”.)

Dogger Bank Wind Farm : aperçu du projet

Le projet sera construit sur la zone du Dogger Bank, un banc de sable peu profond dans la mer du Nord entre la côte anglaise et l’Europe continentale. Le site a été choisi car il permet l’utilisation de turbines à fondations fixes traditionnelles, grâce aux eaux peu profondes. Ainsi, il est à la fois techniquement plus simple et moins coûteux que la même capacité construite avec des turbines flottantes.

Source: Dogger Bank

Les deux parcs éoliens offshore les plus proches du littoral sont Dogger Bank A et B, le C étant situé plus à l’est, et tous sont reliés au réseau britannique via deux câbles d’alimentation offshore connectés à deux stations de conversion distinctes. Un Dogger Bank D est également envisagé avec une capacité supplémentaire de 2 GW.

“C’est une réalisation d’ingénierie monumentale et un moment historique de voir le Dogger Bank exporter sa première énergie sur le réseau. Une fois opérationnel en tant que plus grand parc éolien du monde, ses turbines joueront un rôle clé en fournissant à la Grande-Bretagne une énergie verte et locale.”
John Twomey, directeur des connexions clients chez National Grid

L’ensemble du projet en trois phases devrait être entièrement opérationnel d’ici 2027, et a créé plus de 2 000 emplois au Royaume‑Uni liés aux activités de construction et d’exploitation du Dogger Bank.

“Les communautés côtières du nord de l’Angleterre et au-delà bénéficient des nouvelles opportunités industrielles offertes par l’éolien offshore. Cela montre que le gouvernement a raison de poursuivre les politiques visant à renforcer notre sécurité énergétique en garantissant que les projets d’énergie propre vitaux puissent être construits plus rapidement.”
Dan McGrail – Directeur général de Renewable UK

Le projet a été lancé en 2010, et le consortium Forewind a été sélectionné la même année pour le développer, réunissant quatre entreprises : le SSE britannique (SSE.L), l’Innogy allemand (filiale d’E.ON – EOAN), l’équatorien norvégien Equinor (EQNR ) et le service public norvégien Statkraft.

En 2017, le consortium a été dissous, SSE et Statoil (aujourd’hui Equinor) reprenant trois projets et Innogy (anciennement RWE) prenant le quatrième.

Le projet était initialement encore plus ambitieux que sa version actuelle, visant 9 GW de puissance avant d’être réduit à 3,6 GW. Au total, la surface occupée par le projet sera massive, 1 700 km², plus grande que le Grand Londres, et comportera 277 turbines.

Cela fait que ce nouveau parc éolien est plus de 2,5 fois la taille du plus grand parc éolien offshore actuellement en service.

Les phases A et B utiliseront chacune 95 turbines offshore GE Vernova Haliade‑X de 13 MW, tandis que la phase 3 utilisera les turbines Haliade de 14 MW, encore plus modernes.

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Défis d’ingénierie du Dogger Bank

Survivre à la mer du Nord

La première difficulté de la construction du Dogger Bank Wind Farm est son emplacement. Les mêmes conditions qui en font un site idéal pour la production d’énergie éolienne le rendent également très difficile à travailler.

La mer du Nord est réputée pour être l’une des zones offshore les plus rudes du monde, les plateformes pétrolières de la région nécessitant des conceptions spéciales pour survivre aux tempêtes, aux vents et aux vagues massives.

Ainsi, la construction nécessite le tout nouveau navire d’installation à jambe de levage du groupe Jan De Nul, le Voltaire, le plus grand navire d’installation à jambe de levage offshore jamais construit, doté d’une capacité de levage de 3 200 tonnes.

Source: Jan De Nul Group

Le Voltaire est également le premier navire d’installation maritime de ce type à être un navire à ultra‑faibles émissions (ULEv), grâce à un système de réduction catalytique sélective et à un énorme filtre à particules diesel.

“L’échelle et les caractéristiques des turbines offshore du Dogger Bank offrent le défi parfait pour ce navire d’installation à jambe de levage de nouvelle génération, à la pointe de la technologie.”
Jan Van Impe – Manager Jan De Nul Offshore Renewables

En plus du Voltaire, le Dogger Bank Wind Farm a également contracté un navire d’installation de turbines auprès de Seaway7, une filiale du groupe Subsea7 (SUBC.OL).

De même, des équipements de pose de câbles de haute qualité et des matériaux de fondation ont dû être utilisés pour garantir que les turbines et les câbles soient solidement ancrés au fond marin et protégés des violentes tempêtes de la mer du Nord.

Connexion électrique HVDC

Ce projet marque également la première utilisation de la technologie de transmission à courant continu haute tension (HVDC) pour connecter un parc éolien britannique au réseau énergétique britannique de National Grid.

Le HVDC est une option supérieure aux transmissions électriques traditionnelles pour les liaisons longue distance et à haute capacité, le rendant idéal pour connecter des productions d’énergie offshore éloignées ou relier différents réseaux sur de longues distances. Le HVDC ne perd qu’environ 3,5 % de l’énergie par 1 000 km, contre environ 6,7 % pour les lignes AC.

La ligne utilise le système de transmission HVDC Light de Hitachi Energy, déployé en un temps record de 38 mois.

Encore plus impressionnant, le Dogger Bank Wind Farm comprend la première plateforme de sous‑station HVDC offshore sans pilote au monde, située directement sur le site.

“Nous sommes fiers d’être le partenaire technologique du projet Dogger Bank Wind Farm, le HVDC étant le multiplicateur de force pour la transition énergétique propre, augmentant l’accès à un système énergétique plus durable, flexible et sécurisé.”
Claudio Facchin – Chief Executive Officer at Hitachi Energy

Turbines éoliennes avancées

Les turbines éoliennes deviennent de plus en plus grandes au fil du temps, car la physique de ces machines encourage à les dimensionner au maximum des tolérances d’ingénierie et de matériaux. En doublant la longueur des pales, la surface balayée totale augmente de 4 fois, ce qui accroît la production d’énergie. Ainsi, quadrupler la taille augmente la production de 16 fois par rapport à la taille initiale.

Source: DoE

Les turbines offshore Haliade‑X sont fournies par GE Vernova, la branche de GE responsable de la production d’énergie (principalement les turbines à gaz et à vent) après que le vénérable conglomérat a été scindé en trois parties distinctes.

Ces turbines ont un diamètre de rotor de 220 mètres (720 pieds), chaque pale mesurant 107 mètres (350 pieds), créant une surface balayée de 38 000 m². Elles sont également ultra‑résistantes aux vents de tempête, étant certifiées pour les typhons.

“Nous sommes honorés d’avoir pu fournir la première turbine d’une nouvelle génération de plus de 13 MW pour ce projet historique, renforçant le rôle crucial de l’innovation technologique face aux défis du changement climatique.”
GE Vernova Offshore Wind CEO Jan Kjaersgaard

Ces turbines sont si puissantes qu’une seule rotation de pale produit suffisamment d’énergie pour alimenter un foyer complet pendant 48 heures, et une turbine unique suffit à alimenter plus de 20 000 foyers.

Ces turbines déploient également une technologie révolutionnaire de « jumeau numérique » pour leur système de diagnostic. Cela permet une surveillance à distance et en temps réel de chaque composant.

Cela améliore non seulement la durabilité et réduit la maintenance, mais utilise également des analyses pilotées par IA et des retours en temps réel pour ajuster les boucles de contrôle, maximisant la capture d’énergie même à faibles vitesses de vent tout en minimisant les charges mécaniques lors des rafales fortes.

Alors que la durée de vie réelle des plus grandes turbines éoliennes dans des conditions réelles a déclenché une mini‑crise pour l’industrie en 2023, cette amélioration sera probablement essentielle pour maintenir les turbines fonctionnelles plus longtemps, réduisant ainsi leur coût nivelé de l’électricité (LCOE).

Vision du hub éolien de la mer du Nord

Le Dogger Bank Wind Farm est, à long terme, susceptible de devenir une étape vers un vaste hub de production d’énergie et de réseau électrique offshore pour l’ensemble de l’Europe du Nord‑Ouest.

Les opérateurs de réseaux électriques néerlandais, allemands et danois coopèrent dans un projet appelé North Sea Wind Power Hub. L’idée initiale était de créer des îles artificielles à l’extrémité nord‑est du Dogger Bank, près du point où les frontières des eaux territoriales des Pays‑Bas, de l’Allemagne et du Danemark se rejoignent.

La première île artificielle aura une superficie de six kilomètres carrés (2,3 milles carrés).

Le projet a depuis évolué vers un concept de hub distribué, modulaire et phasé.

Source: North Sea Wind Power Hub

L’objectif sera de produire de l’énergie à la fois pour la transmettre aux réseaux nationaux et pour produire de l’hydrogène vert, réparti approximativement 50/50. Ainsi, les périodes de vent fort et de faible demande énergétique pourront rediriger le surplus vers la production d’hydrogène vert à moindre coût.

En fin de compte, ce projet pourrait représenter une capacité totale de production d’énergie éolienne pouvant atteindre 110 GW, le Dogger Bank Wind Farm actuel n’étant qu’un projet pilote et ne représentant que quelques pour cent de l’objectif total à atteindre d’ici 2050.

Source: North Sea Wind Power Hub

Comment investir dans la croissance de l’éolien offshore

GE Vernova

En tant que fournisseur des turbines éoliennes du projet, le Dogger Bank Wind Farm sera le principal cas test de la performance boursière indépendante de GE Vernova depuis sa scission du reste du conglomérat GE.

GE Vernova peut être considéré comme le véritable héritier de l’entreprise GE initiale, qui s’est développée autour de la production de turbines, d’abord pour les centrales hydroélectriques, puis aujourd’hui pour les turbines à gaz et à vent.

Dans le monde entier, 55 000 turbines éoliennes et 7 000 turbines à gaz fonctionnent actuellement, reposant sur la base technologique de l’entreprise. Ces turbines, ainsi que celles de nombreuses centrales hydroélectriques et nucléaires, génèrent environ 25 % de l’électricité mondiale.

Source: GE Vernova

Cela fait de GE Vernova non seulement un leader des turbines éoliennes, mais de toute méthode de production d’énergie nécessitant une turbine en rotation, ce qui représente pratiquement toutes les méthodes sauf le photovoltaïque.

En plus de l’énergie éolienne, GE Vernova propose d’autres solutions énergétiques liées à la transition verte, telles que les systèmes de stockage d’énergie par batteries, les condensateurs synchrones, les centrales de stockage par pompage (PSPP), l’électrification des fours, le stockage thermique, les onduleurs solaires, les compresseurs d’hydrogène, etc.

GE Vernova est également un acteur majeur de la R&D liée à l’énergie (1 milliard de dollars de dépenses annuelles en R&D), notamment dans le stockage du carbone, les câbles HVDC, les turbines à gaz à hydrogène, etc.

GE est un partenaire étroit de nombreuses grandes compagnies d’utilité du monde et constitue en fin de compte l’épine dorsale des systèmes électriques de leurs pays ou régions respectifs, notamment l’entreprise française Engie, l’américaine Duke Energy (DUK ), Southern Company (SO ), la germanique RWE, la espagnole Iberdrola, la Taiwan Power Company, etc.

Source: GE Vernova

Enfin, GE Vernova est également impliqué dans l’autre technologie de production d’énergie bas carbone la plus prometteuse, les SMR nucléaires (petits réacteurs modulaires), avec son design BWRX‑300, qui a remporté le premier contrat commercial nord‑américain pour un SMR, signé avec Ontario Power.

En raison de l’étendue des activités de GE Vernova, cette société constitue une action intéressante pour les investisseurs misant sur la tendance à l’électrification, sans devoir parier sur la technologie ultime gagnante dans une économie bas carbone, qu’il s’agisse du vent, de l’hydroélectricité, du nucléaire ou de l’hydrogène, la société étant active et leader dans tous ces domaines simultanément.

(Vous pouvez en savoir plus sur GE Vernova dans notre rapport d’investissement dédié à l’entreprise.)

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