Le solaire flottant, une solution d'avenir pour les énergies renouvelables ?

La transition énergétique est au cœur des préoccupations sociétales et les innovations dans ce domaine se multiplient de plus en plus. Parmi elle, le solaire flottant émerge dans le monde comme une technologie novatrice dans le domaine du photovoltaïque, aux côtés des centrales au sol et sur toiture. Elle s’inscrit comme une solution prometteuse pour répondre à la demande croissante en énergie tout en optimisant l’utilisation de l’espace. En France, elle semble être promise à un essor considérable et ouvre de nouvelles perspectives quant à la production d’électricité verte.

Alors, qu’est-ce que le solaire flottant ?

Le solaire flottant, ou photovoltaïque flottant, désigne la technologie consistant à installer des panneaux solaires photovoltaïques sur des structures flottantes situées à la surface de plans d’eau. Celles-ci sont ancrées en fond ou en berge de l’étendue d’eau. Il s’agit le plus souvent de lacs artificiels, de sites de traitement de l’eau ou de bassins aquacoles (élevage de poissons, cultures d’algues), mais il est également possible de trouver du solaire flottant sur des étendues d'eau naturelles.

Cette technologie présente une alternative aux installations solaires terrestres traditionnelles, permettant d'optimiser l'utilisation de l'espace en exploitant des surfaces aquatiques souvent sous-utilisées et ainsi éviter les conflits dans l’usage des terres. L’installation de panneaux solaires flottants est conditionnée par plusieurs facteurs : la profondeur du plan d’eau, sa stabilité (notamment par rapport à la variabilité du niveau de l’eau) ou encore son écosystème et ses enjeux environnementaux.

Quel est son principe de fonctionnement ?

Comme pour une ombrière photovoltaïque au sol, le photovoltaïque flottant installe des panneaux solaires sur des supports, mais ceux-ci sont des plateformes flottantes, souvent constituées de matériaux comme le polyéthylène haute densité (PEHD), résistant à la corrosion et aux intempéries. Ces plateformes peuvent être ancrées au fond de l'eau ou maintenues en place par des systèmes de fixation sur les berges.

Comme dans une centrale classique, les modules photovoltaïques captent l’énergie du soleil pour la convertir en électricité et sont reliés par un câble électrique étanche transportant l'électricité produite vers un point de connexion sur la terre ferme, où elle est ensuite intégrée au réseau électrique ou stockée dans des batteries.

Est-ce que de tels projets existent en France ?

Dans le pays du fromage, même si le nombre d'installation est pour l'instant timide, le solaire flottant est en accélération, avec plusieurs projets pilotes et installations à grande échelle déjà en opération.

En 2019, la centrale photovoltaïque flottante de Piolenc située sur une ancienne carrière aménagée en lac artificiel (Vaucluse) devient la plus grande d'Europe, illustrant le potentiel de cette technologie dans le cadre de la transition énergétique française. Des projets similaires sont actuellement en développement en Occitanie et dans le Grand-Est.

Il y a 2 ans, une nouvelle centrale à Peyrolles, dans les Bouches-du-Rhône voit le jour, avec plus de 43 000 panneaux photovoltaïques installés sur 12,7 hectares d’eau du lac d’irrigation de Peyrolles-en-Provence. Ce projet, principalement conçu comme une démonstration à petite échelle, vise à approfondir l'étude de cette technologie et de son impact sur l'écosystème environnant.

Quels sont les synergies entre une centrale flottante et l'étendue d'eau ?

L'installation de panneaux photovoltaïques sur une surface d'eau présente plusieurs avantages par rapport aux installations terrestres traditionnelles :

• Optimisation de l’espace : en utilisant les surfaces en eau, cette technologie permet de préserver les terres agricoles et les espaces naturels, essentiels dans un pays où la densité de population est élevée et où la compétition pour l'espace est intense.
• Coût foncier moindre : le prix d'une surface en eau à l'achat ou à la location est moins élevé en moyenne que celui des terrains agricoles.
• Efficacité énergétique : le refroidissement naturel de l’eau améliore le rendement des modules photovoltaïques, qui fonctionnent moins bien lorsqu'ils s'échauffent. De plus, les étendues d'eaux, hormis sur les bords, ne présente pas de masques pour la ressource en soleil, et donc l'ensoleillement est maximal. Ceci est encore accentué par des effets de réverbération, ce qui permet une production d’électricité plus élevée.
• Réduction de l’évaporation des plans d’eau : en couvrant les plans d’eau, les panneaux solaires flottants aident à réduire l’évaporation de l’eau, enjeu crucial dans les régions sujettes à la sécheresse.
• Facilité d’installation du matériel : Les structures flottantes sont souvent plus simples et rapides à installer que les installations terrestres, car elles nécessitent moins de travaux de terrassement et d'infrastructure.

Quels sont les impacts environnementaux du solaire flottant ?

Le photovoltaïque flottant est encore au début de son développement, les enjeux environnementaux font l'objet de beaucoup d'études dont il faudra attendre les conclusions.

On suspecte que couvrir la surface d'un lac de panneaux pourrait impacter sa biodiversité : les panneaux opaques créent des zones d’obscurité et de plus basses températures au dessus de l’écosystème aquatique et pourrait ainsi perturber la photosynthèse des plantes aquatiques et le développement de phytoplanctons, ce qui aurait également des répercussions sur le reste de la faune et la flore.

Dans tout les cas, les dossiers de demande de permis de construire comporte obligatoirement un volet d'étude détaillé sur les impacts à long terme.

Qui peut réaliser un projet de panneaux solaires flottants ?

En règle générale, la réalisation d’un projet de centrale photovoltaïque flottante ou non se fait grâce à l'intervention d'entreprises spécialisées dans le développement de projets d'énergie renouvelable. Ceux-ci peuvent intervenir, pour leur propre compte ou celui d'un propriétaire ou d'une collectivité, pour porter le projet, qui nécessite un savoir-faire technique approfondi, une étude minutieuse du site d’installation et une collaboration avec les autorités locales pour l’obtention des autorisations nécessaires.

Si vous avez de telles surfaces et que vous vous posez la question de l'installation de panneaux solaires flottants, contactez nos experts pour obtenir gratuitement des conseils sur votre projet.

Le solaire flottant en mer, possible ?

Le solaire flottant en mer est une perspective prometteuse, mais il soulève plusieurs défis techniques et économiques. Alors que la majorité des projets de solaire flottant sont implantés sur des lacs et des bassins, la question des centrales solaires flottantes en haute mer se pose, même avec des conditions environnementales plus sévères. L'eau salée, les vagues, les courants et les tempêtes posent des problèmes de durabilité et de maintenance des équipements. De plus, les coûts d'installation sont nettement plus élevés en raison de la complexité logistique liée au déploiement en mer. Cependant, l'immense potentiel énergétique des océans, où l'espace ne manquent pas, incite à poursuivre les recherches et les projets pilotes.

Des entreprises belges ont récemment lancé un projet (baptisé SeaVolt) de centrale solaire en mer du Nord, avec la réalisation d'un projet pilote qui est actuellement au stade d’essai au large du port d’Ostende. Si les obstacles peuvent être surmontés, le solaire flottant en mer pourrait devenir une composante essentielle du mix énergétique renouvelable à l'avenir.

Conclusion

Le solaire flottant représente une avancée majeure dans le domaine des énergies renouvelables.  En tirant parti des surfaces en eau pour produire de l'électricité solaire, cette technologie offre une solution innovante et efficace pour répondre aux défis énergétiques actuels.