Les panneaux solaires sur lac, également appelés panneaux solaires flottants, sont aujourd’hui une réalité qui se développe à grande vitesse. Ils offrent une solution innovante pour répondre aux besoins énergétiques croissants tout en préservant l’environnement. Et ils sont de plus en plus prisés en raison des nombreux avantages qu’ils offrent, notamment la production d’électricité décarbonée sans occuper d’espace terrestre.
Mais qu’est-ce que cette technologie prometteuse ? Quels sont ses spécificités, ses avantages, ses enjeux et ses défis ? Nous répondons à toutes vos questions.
Centrale solaire flottante : qu’est-ce que c’est et comment ça fonctionne ?
Une centrale solaire flottante est une installation de panneaux solaires photovoltaïques montée sur des structures flottantes posées à la surface d’un lac ou d’un autre plan d’eau.
Elle se décompose comme suit :
- Panneaux solaires photovoltaïques : ce sont les éléments qui captent l’énergie lumineuse solaire et la convertissent en électricité. Ils sont constitués de cellules photovoltaïques en silicium (un matériau semi-conducteur) qui produisent un courant électrique lorsqu’elles sont exposées à la lumière du soleil.
- Structures flottantes : elles supportent les panneaux solaires et les maintiennent à la surface de l’eau. Elles sont fabriquées à partir de matériaux légers et résistants à la corrosion, et sont spécialement conçues pour résister aux mouvements de l’eau (houle) et aux conditions climatiques.
- Systèmes d’ancrage : ils fixent les structures flottantes au fond du lac ou de l’étang pour les maintenir en place malgré les courants et les intempéries.
- Câbles électriques isolés : ils transportent l’électricité produite par les panneaux solaires.
- Systèmes de surveillance (ou de monitoring) : ils permettent de surveiller le fonctionnement du parc solaire flottant à distance et de détecter rapidement les éventuels problèmes.
La production d’électricité propre par les panneaux solaires flottants suit le même principe que celui de toute installation photovoltaïque. Tout commence par l’absorption des photons (particules de lumière) contenus dans le rayonnement solaire par les cellules photovoltaïques qui le convertissent en courant électrique continu. Ce courant continu est ensuite acheminé jusqu’à la berge où il est transformé en courant alternatif par un onduleur afin de le rendre compatible avec le réseau électrique de distribution. L’électricité ainsi produite peut être injectée directement dans le réseau électrique ou stockée dans une batterie de stockage de l’énergie solaire pour une utilisation ultérieure.
Quel est l’intérêt d’installer des panneaux solaires sur les lacs ?
Outre les avantages habituels des panneaux solaires photovoltaïques – production d’une énergie propre, réduction des émissions de CO2, etc. – l’installation de panneaux solaires sur les lacs présente d’autres atouts, à savoir :
- Réduction de l’évaporation de l’eau : les panneaux solaires flottants contribuent à réduire l’évaporation de l’eau dans les lacs et les réservoirs. En ombrageant la surface de l’eau, les panneaux flottants peuvent aider à maintenir l’humidité et à préserver les ressources en eau, ce qui les rend particulièrement intéressants dans les régions sujettes à la sécheresse.
- Amélioration de l’efficacité des panneaux solaires : l’eau aide au refroidissement des panneaux solaires, ce qui peut améliorer leur efficacité et leur durée de vie. En effet, les panneaux photovoltaïques ont tendance à perdre en rendement lorsqu’ils surchauffent. La proximité avec l’eau aide à maintenir une température de fonctionnement optimale, améliorant ainsi la production d’électricité.
- Réponse au problème du manque d’espace terrestre : l’installation de panneaux solaires sur les lacs résout le problème lié à l’occupation des terres pour les projets solaires. Cela libère de l’espace au sol qui peut être utilisé pour d’autres projets agricoles, industriels ou environnementaux.
Si l’installation des panneaux solaires sur les lacs permet de limiter la consommation de terres pour le photovoltaïque, n’est-elle pas sans danger pour la biodiversité aquatique ? C’est ce que nous allons voir dans le paragraphe suivant.
Quels sont les enjeux et défis des panneaux solaires sur lacs ?
Comprendre les enjeux et défis des parcs solaires flottants est essentiel pour garantir le succès ainsi que la durabilité de leur installation, et pour minimiser leurs potentiels impacts négatifs sur l’environnement et la biodiversité.
Impact potentiel sur l’écosystème aquatique
Une mauvaise conception ou une installation mal planifiée peut avoir un impact négatif sur l’écosystème aquatique, notamment en modifiant la température de l’eau et en limitant la pénétration de la lumière solaire à l’intérieur. Cela aurait pour conséquence la restriction de la photosynthèse des plantes aquatiques et la perturbation de l’équilibre naturel de l’écosystème aquatique.
Et c’est justement pour éviter que cela ne se produise qu’il est essentiel de réaliser des études approfondies avant de lancer un tel projet, de privilégier autant que possible les plans d’eau artificiels (bassins ou barrages industriels, réservoirs, carrières inondées) ou non exploités, et de collaborer avec des experts comme Technique Solaire.
Nos techniciens sauront concevoir une installation qui respecte l’environnement en choisissant les emplacements et les configurations les plus adaptées pour minimiser les risques pour la biodiversité et la qualité de l’eau.
Dégradation rapide de l’installation due aux mouvements de l’eau
Les panneaux solaires flottants installés sur les lacs et les étangs sont exposés à des conditions environnementales particulières, notamment les mouvements de l’eau à la surface. Bien que moins intenses que la houle marine, ces ondulations peuvent néanmoins accélérer la dégradation des installations, réduisant ainsi leur durée de vie et leur efficacité. Les principaux facteurs de dégradation incluent :
- Les oscillations constantes causées par le vent à la surface de l’eau
- Les variations de niveau d’eau saisonnières ou dues aux précipitations
- L’humidité permanente et les potentielles projections d’eau
- La formation de biofilm ou l’accumulation de débris organiques
Un entretien régulier est donc indispensable pour prévenir ces dégradations et garantir le bon fonctionnement et la longévité des installations solaires flottantes sur les plans d’eau douce. Cela inclut l’inspection des flotteurs et ancrages, le nettoyage des panneaux, la vérification de l’étanchéité des composants électriques et l’ajustement des systèmes selon les variations du niveau d’eau. En prenant en compte ces spécificités, les parcs solaires flottants sur lacs et étangs peuvent offrir une solution durable et efficace de production d’énergie renouvelable, tout en optimisant l’utilisation des surfaces d’eau disponibles.
Cadre règlementaire
Même s’il s’agit d’installations sur plan d’eau, les projets de panneaux solaires flottants doivent se conformer à un ensemble de réglementations spécifiques. Les démarches administratives varient selon le territoire, mais elles incluent systématiquement une autorisation d’urbanisme, une étude d’impact et un accord avec le gestionnaire du plan d’eau.
Les étapes de réalisation d’un projet de panneaux solaires sur lacs
La mise en place d’un parc solaire flottant nécessite une planification rigoureuse et le respect de quelques étapes clés.
Études de faisabilité
La première étape consiste à évaluer la faisabilité du projet. Des critères tels que le potentiel solaire, la profondeur du lac, la qualité de l’eau et les conditions climatiques sont déterminants. Mais ce n’est pas tout ! Il faut aussi prendre en compte l’impact environnemental et la législation en vigueur dans la commune ou le territoire concerné.
L’étude de faisabilité permet de déterminer si le site est approprié et de prévoir les éventuels défis techniques et environnementaux auxquels il faut faire face.
Conception et installation
Cette étape consiste en la construction proprement dite de la structure flottante : la pose des panneaux solaires et de leurs supports flottants, et l’installation des connexions électriques. L’aménagement doit être adapté aux caractéristiques du site pour garantir la stabilité et la résistance de l’installation.
Exploitation et maintenance
Une fois la centrale solaire flottante en place, elle doit être gérée et entretenue régulièrement pour assurer une production optimale d’électricité, lui assurer une bonne longévité et lui garantir efficacité et performance. Les opérations de maintenance incluent le nettoyage des panneaux, l’inspection des structures flottantes et la réparation des éventuels dommages.