L R AS Publié le lundi 05 novembre 2018 - n° 253 - Catégories : centrale flottante

Les centrales PV flottantes nécessitent des adaptations

Les centrales flottantes ont déjà atteint le seuil d'un gigawatt installé dans le monde et le rythme de développement devrait atteindre 500 MW par an. C'est une grande source d'espoir pour les pays ayant peu de terrains disponibles.

L'Inde a annoncé un important soutien aux centrales flottantes avec des mises aux enchères jusqu’à

10 GW au cours de la période 2018-2021. Les services des eaux sont très intéressés car les centrales flottantes sont supposées réduire l'évaporation et réduire la prolifération des algues. Selon le SERIS (l'Institut de recherche sur l'énergie solaire de Singapour), l'Asie restera la région à la croissance la plus rapide et la plus forte. « Des projets sont planifiés ou annoncés dans toute la région. »

La Hollande est un bon exemple de l'adéquation entre la géographie et les centrales flottantes, car les terres disponibles sont rares. Des études sont menées par le SEAC (Centre d’application de l’énergie solaire) pour déterminer les effets des centrales sur la qualité de l'eau. Le grand intérêt de ces centrales aux Pays Bas fait envisager qu'il y ait 2 GW installés d'ici 2023.

Le SERIS et le SEAC mènent des études sur les défis que présentent les centrales flottantes. SERIS exploite un banc d'essai solaire flottant de 1 MW, composé de 10 types d'installations différentes, sur le réservoir Tengeh à Singapour depuis deux ans. « Nous mesurons environ 500 paramètres en temps réel, allant des performances du système et de la sécurité électrique, à la stabilité mécanique des flotteurs et des systèmes d'amarrage / d'ancrage. » Aux Pays Bas, le SEAC s’efforce de démontrer la faisabilité d’installations solaires flottantes sur des eaux plus agitées et sur des eaux saumâtres (moitié sel-moitié eau douce) ayant de nombreux contaminants, dans une zone venteuse et de flots agités.

 Les études sont menées avec des panneaux installés sur l'eau et sur terre afin de comparer les résultats. Le SERIS a obtenu un gain de 10 % avec les centrales sur l'eau par rapport à des toitures à Singapour. « Le rendement dépend du type de flotteur : ceux qui ont des ouvertures plus grandes sur le plan d'eau bénéficient d'un meilleur effet de refroidissement. »

Les deux études constatent qu'il faut renforcer les composants sortant de l'eau. L'environnement est très corrosif. Les vagues créent d'importantes vibrations et tout remue sous l’effet des vagues et du vent. Les composants doivent être renforcés.

L'environnement très humide à proximité de l'eau affecte aussi les panneaux. Des recherches supplémentaires sont en cours.

L'utilisation de panneaux verre-verre pour les centrales flottantes est recommandé car l'humidité y est moindre. En revanche, les panneaux bifaciaux ne paraissent pas opportuns du fait que l'eau a un albédo faible (reflet du soleil sur l’eau) et les panneaux sont installés avec un faible angle. Dès lors, les premières études incitent à écarter les panneaux bifaciaux. Il faut recommander les structures de montage complètement fermées en bas et les panneaux installés à plat pour éviter un effet de voile par vent fort.

Autre aspect étudié, les flotteurs. La majorité des projets utilisent la technique de Terre et Ciel à base de polyéthylène. SEAC travaille sur différents types de structures. La plupart sont à base de polyéthylène, mais selon les circonstances, il ne s’agit peut-être pas toujours de la meilleure solution en termes de durée de vie. Il teste des structures en acier et d'autres à base de ciment flottant.

Les onduleurs montés sur flotteurs doivent avoir un indice de protection contre la pénétration de l'humidité d'au moins 67. Il y a avantage à placer les onduleurs sur terre si la distance n'est pas trop grande. Le câblage sera à étudier car on a constaté que certains câbles présentaient une diminution des résistances, empêchant les onduleurs de se connecter temporairement à la matrice pour des raisons de sécurité, c’est-à-dire à cause de courants de fuite présumés »

Le but de ces travaux est d'élaborer des recommandations ou  desnormes pour les centrales flottantes. C'est que le solaire sur l'eau a un ensemble d'exigences spécifiques à tous les niveaux. Des optimisations vont apparaitre avec l'augmentation des volumes installés. Surtout, il faut se souvenir qu'une centrale flottante ne restera jamais immobile. L'efficacité globale d'un investissement photovoltaïque flottant dépend de nombreux facteurs : la facilité d'installation, le ratio de performance, le rendement énergétique spécifique, le coût d'exploitation et de maintenance. Il faut trouver le bon équilibre, mais le marché décidera ensuite quelle est la meilleure solution. 

https://www.pv-magazine.com/2018/11/03/staying-afloat-whatever-the-weather/

PV Magazine du 3 novembre

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