Le solaire flottant : un avenir rayonnant pour l’énergie solaire?

Le solaire flottant, également connu sous le nom de photovoltaïque flottant, désigne l’installation de panneaux solaires sur des structures flottantes à la surface de l’eau, tels que des lacs, des réservoirs, des bassins, ou même des océans. Ces panneaux solaires flottants captent l’énergie solaire et la convertissent en électricité de la même manière que les installations solaires terrestres. c’est une technologie émergente qui présente de nombreux avantages tels que la réduction des conflits d’usage des sols ou encore un meilleur rendement grâce à la proximité des eaux. Mais comme toutes technologies, elle n’échappe pas à différentes contraintes pami lesquelles la variation du niveau d’eau. Néanmoins le solaire flottant à un incroyable potentiel dans le monde et est désormais une solution vers laquelle de nombreux pays se tournent pour satisfaire les besoins énergétiques de leurs populations.

Qu’entend-on par solaire flottant?

Une technologie aux avantages multiples

Solution innovante, les installations solaires flottantes présentent de nombreux avantages tels que présentés ci-dessous:

• Valorisation des espaces non-utilisés : Les installations de panneaux solaires flottants offrent une solution innovante pour valoriser des espaces non-utilisés, contribuant ainsi à maximiser l’utilisation des ressources disponibles.
• Réduction des conflits d’usage des sols : En évitant les conflits liés à l’utilisation des sols, ces installations peuvent être intégrées de manière harmonieuse dans divers environnements sans affecter d’autres activités terrestres.
• Solution au manque d’espace : Les installations solaires flottantes représentent une solution écologiquement intéressante au manque d’espace rencontré par les centrales solaires traditionnelles, préservant ainsi les terres utilisées pour d’autres activités telles que l’agriculture, le développement urbain, ou la préservation de la nature.
• Construction réversible et respectueuse de l’environnement : Les aménagements flottants nécessitent peu de fondation, rendant leur construction potentiellement réversible et plus respectueuse de l’environnement. Cela se traduit par une moindre empreinte écologique.
• Réduction des coûts fonciers : L’absence de besoin en foncier pour les installations de panneaux solaires flottants réduit considérablement les coûts associés, rendant les projets plus rentables, notamment pour les entreprises cherchant à répondre à des besoins énergétiques importants.
• Synergie possible avec l’hydroélectricité:
• Meilleur rendement grâce à la proximité avec l’eau : La proximité avec l’eau permet un refroidissement plus rapide des panneaux, améliorant ainsi leur rendement. Cette caractéristique offre une efficacité énergétique accrue par rapport aux installations terrestres.
• Absence d’ombre portée : Sur de vastes étendues d’eau, l’absence d’ombres portées garantit une exposition continue au soleil, assurant une production stable et efficace d’électricité tout au long de la journée.

Mais certains défis restent encore à relever

Chaque progrès technologique peut être confronté à certaines contraintes. Voici les limites actuelles observées des panneaux solaires flottants:

• Contraintes liées au vent et aux variations du niveau de l’eau : ces variations nécessitent des solutions techniques pour assurer la stabilité des panneaux, éviter les dommages structurels et garantir un rendement optimal. Les ingénieurs doivent concevoir des systèmes capables de résister aux forces du vent tout en s’adaptant aux changements du niveau de l’eau sans compromettre la sécurité et l’efficacité énergétique.
• Sécurité électrique et fiabilité à long terme : assurer la sécurité électrique des panneaux solaires flottants et maintenir leur fiabilité à long terme face à la corrosion constituent des défis cruciaux. L’exposition constante à l’eau peut accélérer le processus de corrosion, mettant en péril la durabilité des installations. Le développement de matériaux résistants à la corrosion et de systèmes de protection électrique efficaces est essentiel pour garantir la longévité et la performance des panneaux solaires flottants.
• Expansion offshore confrontée aux courants de marée, à la vie marine plus riche, aux vents forts, aux vagues:  ces éléments imposent la nécessité de concevoir des installations robustes capables de résister aux conditions marines difficiles, tout en minimisant l’impact sur l’écosystème marin.
• Complexité de l’installation due à la diversité des environnements aquatiques : l’installation de panneaux solaires flottants est complexe en raison de la diversité des environnements aquatiques. Chaque type de plan d’eau présente des caractéristiques spécifiques, nécessitant une adaptation des techniques d’installation. La prise en compte des différences entre les lacs, les réservoirs, les carrières désaffectées et d’autres plans d’eau est essentielle pour garantir le succès des projets.
• Impact potentiel sur la biodiversité : l’installation de panneaux solaires flottants peut avoir un impact sur l’écosystème aquatique en limitant la lumière solaire, la photosynthèse des plantes aquatiques, et en influençant directement la vie marine. Une conception minutieuse est nécessaire pour minimiser ces conséquences.

Quelles sont les Perspectives ?

Encore a ses prémices, le photovoltaïque flottant présente un énorme potentiel dans le monde et devrait connaître un essor formidable dans les années à venir. Selon le cabinet Global Industry Analyst (GIA), en 2022, les installations photovoltaïques flottantes représentaient environ 1,6 GW de puissance dans le monde. Elle devrait atteindre 4,8 GW en 2026, soit 34% de croissance environ.

Selon Renewable Energy Systems, le potentiel des centrales solaires flottantes est estimé, pour la France, 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 venir. Ainsi, l’objectif serait 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)

Des synergies sont également possibles avec les parcs éoliens off-shore. Associer l’éolien et le solaire off-shore permet d’augmenter les capacités de production d’un site et de répondre plus rapidement à la demande d’électricité verte.
Ce sont deux sources d’énergie complémentaires, qui peuvent se relayer (vents plus forts la nuit / soleil en journée) et utiliser les mêmes infrastructures de raccordement et de rapatriement de l’électricité.

En somme, le solaire flottant est une technologie prometteuse pour répondre à la demande croissante d’énergie. Il permet de libérer des terres pour d’autres usages et de réduire l’impact environnemental des centrales photovoltaïques. En soulageant la pression sur les terres agricoles et forestières, elle favorise l’acceptation par les populations de nouveaux grands projets d’infrastructures énergétiques.

En France, le déploiement du solaire flottant, y compris off-shore, est soutenu par l’Etat. Il est le troisième pilier de la stratégie photovoltaïque nationale, après le solaire en toiture et le solaire au sol. Son potentiel d’installation est estimé entre 10 et 22 GWc

Sources 

Panneau solaire flottant : prochaine étape du photovoltaïque (monkitsolaire.fr)

World Bank Document

Le solaire flottant, une nouvelle opportunité pour le photovoltaïque – UNITe (unit-e.fr)

Pourquoi le solaire flottant est une innovation ? – LAGRUME CH