Zoom sur ... le solaire flottant

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17/06/2022

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Dans cet article, nous allons vous présenter un concept innovant qui a été développé ces dernières années : le solaire flottant. Vous connaissez l’énergie solaire ? Le solaire flottant est une nouvelle forme de production solaire avec des panneaux photovoltaïques. Toutefois, au lieu de se trouver sur un toit, une structure ou autres supports se trouvant sur la terre ferme, les panneaux solaires sont installés sur des plans d’eau.

Comment ça marche ?

Une centrale solaire flottante est identique, au niveau du fonctionnement, aux centrales solaires terrestres. Il s’agit des panneaux solaires fixés sur des supports qui, grâce au soleil, produisent de l’électricité verte. La différence : la centrale solaire flottante se trouve sur un plan d’eau.

Les installations solaires flottantes sont principalement construites sur des lacs d’anciennes carrières, gravières, mines, sablières ou retenues d’eau (barrages). De ce fait, il n’y a pas de conflit d’espace avec le milieu agricole. Cela permet de donner une seconde vie à des plans d’eau inutilisés. Généralement, ils recouvrent entre 30 à 70 % de la surface.

Une centrale solaire flottante est composée de plusieurs éléments (voir image ci-dessus). La structure flottante constitue la base de l’installation. Elle est constituée de flotteurs en polymère (polyéthylène ou autres plastiques) et d’une structure support en aluminium ou alliage métallique pour les panneaux solaires. Dans certains cas, la structure peut être motorisée afin de permettre de moduler l’inclinaison des panneaux photovoltaïques. Ces derniers peuvent être de différentes technologies et origines (Chine, France, etc.). Néanmoins, l’utilisation de panneaux bifocaux permet de tirer avantage de la réflexion de l’eau afin d’améliorer le rendement de l’installation.

La structure flottante avec ses panneaux est construite en modules qui sont appelés îlots. Un îlot est composé d’environ 6 à 10 panneaux solaires. Dès qu’ils sont mis à l’eau, ils sont amenés à la position déterminée sur le plan d’eau et sont assemblés ensemble pour former l’îlot principal. Les postes de transformations sont placés sur l'îlot principal ou sur la berge. Ils permettent de convertir le courant continu produit par les panneaux solaires en courant alternatif livrable sur le réseau électrique. Dans les 2 cas, un câble flexible résistant à l’eau et pouvant compenser les mouvements du lac (exple : variation de la hauteur d’eau) raccorde l’îlot principal à la rive.

Afin d’éviter à la structure flottante de dériver, celle-ci est fixée au fond du plan d’eau avec des ancrages (blocs de béton). Ils servent également à maintenir l’installation dans la position et l’orientation voulues.

Avantages du solaire flottant *
  • L’eau refroidit les panneaux photovoltaïques et évite l'accumulation de chaleurs sous ceux-ci ;
  • La réflexion de l’eau améliore le rendement des panneaux solaires (si la technologie adaptée est utilisée) ;
  • Diminue l’évaporation de l’eau. Les centrales solaires recouvrent entre 30 et 70 % de la surface d’un lac. Cela crée un ombrage sur la partie utilisée ;
  • Diminue le réchauffement excessif de la température de l’eau ;
  • Freine la prolifération d’algues dans le plan d’eau ;
  • La structure flottante peut être équipée de frayères à poissons ;
  • Donne une seconde vie à un lac artificiel ;
  • Pas de conflit d’espace avec d’autres domaines d’activités.
Inconvénients du solaire flottant *
  • L’ombrage créé par l’installation peut nuire au développement des plantes aquatiques du bassin ;
  • Risque de perturber le développement du phytoplancton (manque de lumière) ;
  • La surface brillante des panneaux pourrait troubler certains oiseaux migrateurs.

*En ce qui concerne l’impact environnemental sur les plans d’eau, les acteurs du solaire flottant n’ont pas trouvé de consensus sur les bienfaits ou les dommages que pourraient générer les centrales solaires flottantes. Actuellement, il n’y a pas suffisamment de recul sur ce type d’installation pour pouvoir évaluer les conséquences sur la faune et la flore locales.

Installations actuelles

Le parc solaire flottant pilote du lac des Toules a coûté 2,35 millions de francs suisses. Il produit 800’000 kilowattheures par année, ce qui représente la consommation d’énergie de 220 ménages. Il a la particularité de se trouver sur un lac de barrage de montagne, à plus de 1800m d’altitude. Selon l’exploitant du site, le milieu alpin et la technologie du photovoltaïque font bon ménage. La production d’énergie est environ 50% plus élevée qu’en plaine.

La centrale solaire flottante de Piolenc dans le Vaucluse. Elle se situe sur un lac artificiel dans une ancienne carrière. Elle a une puissance de 17 MW, ce qui représente la consommation d’environ 4700 foyers, et recouvre une surface de 17 hectares sur les 54 du lac. L’énergie produite écologiquement permet d’éviter la production de 1903 tonnes de CO2 par année. Cette centrale a été réalisée en partie grâce à un financement participatif.

Perspectives

Les installations photovoltaïques flottantes devraient connaître une forte croissance selon le Global Industry Analyst (GIA). La capacité mondiale est aujourd’hui estimée à 1,6 GW. Le GIA prévoit une croissance annuelle du secteur d’environ 34 % dans les cinq prochaines années. Aujourd’hui, en Europe et en Suisse, les centrales solaires flottantes sont encore rares. Cependant, il existe de nombreux plans d’eau susceptibles de pouvoir accueillir ces structures. En France, la future centrale solaire flottante de Perthes (Haute-Marne) devrait être mise en service en 2023. Ce sera la plus grande de ce genre dans l’hexagone. La production projetée est de 70 GWh chaque année, soit l’équivalent de la consommation électrique annuelle de 26’000 ménages. Selon Renewable Energy Systems, le potentiel des centrales solaires flottantes est estimé, pour le pays, à 22 GWc. En Suisse, Romande Energie souhaiterait remplacer son dispositif test sur le lac des Toules par une structure fixe de plus grande taille en 2022. L’objectif est de produire 22 millions de kilowattheures par année, ce qui permettrait de couvrir la consommation d’environ 6100 ménages. Dans le monde, la Chine ainsi que plusieurs pays d’Asie-pacifique se sont lancés dans la construction de centrales solaires flottantes ayant des capacités de plusieurs centaines de MW (Dezhou, Chine ; Singapour, Chine ; Yamakura, Japon)

Mot de la fin

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