Panneau Solaire Flottant : une opportunité d'avenir

L’énergie solaire fait partie des différentes énergies renouvelables produites sur le territoire français. En France, la capacité installée du parc photovoltaïque est de 17,2 GW en 2023 (Source développement-durable.gouv.fr). Traditionnellement posé au sol ou sur les toits des bâtiments, le photovoltaïque s’installe facilement sur les étendues d’eau douce et lacs de stockage. 

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Discrets et silencieux, les panneaux solaires flottants permettent de produire une énergie verte de manière locale tout en valorisant une étendue d’eau artificielle. Découvrez le fonctionnement et le potentiel des panneaux photovoltaïques flottants.

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Qu'est-ce qu'un panneau solaire flottant ?

Définition et principes de base

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Un panneau solaire flottant est une structure flottante sur laquelle sont fixés des modules photovoltaïques. C’est un système de production d’énergie verte utile pour la valorisation des espaces sous-utilisés ou artificialisés, et une installation légère et réversible. 

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Constitués de cellules photovoltaïques en silicium, les panneaux solaires flottants sont arrimés les uns aux autres et forment une plaque flottante sur l’eau. 

Technologie et fonctionnement

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Le fonctionnement des panneaux solaires flottants est simple : la lumière du soleil se répercute sur le panneau solaire et l’agitation des photons de lumière crée un courant électrique. Après un passage par l’onduleur situé à proximité de la centrale, ce courant sera injecté dans le réseau électrique. 

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Installés sur l’eau, par exemple sur un bassin de décharge industrielle ou un lac artificiel, les panneaux solaires flottants ont, à l’instar de ceux placés sur la terre ferme, des avantages et des inconvénients. 

Avantages et potentiel du photovoltaïque flottant

Réduction de l’évaporation et maintien de l’humidité 

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Pour les régions sujettes à la sécheresse, les panneaux solaires flottants agissent comme un parasol géant, réduisent l'évaporation de l'eau et l’impact du vent en la protégeant du soleil, en plus de produire de l'électricité.

Baisse de la température des panneaux 

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Les panneaux solaires forment une ombre à la surface de l’eau qui permet de faire baisser la température des panneaux, ce qui évite leur risque de surchauffe et réduit la croissance des algues. La température maintenue basse par les panneaux est également favorable pour la pisciculture. 

Suivi des mouvements du soleil

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Une structure flottante est toujours exposée à la lumière du soleil, augmentant sa capacité de production et donc son rendement. Aux Pays-Bas, les panneaux Proteus, d'une largeur de 38 mètres, sont installés sur le lac Oostvoornse sous la forme d’une structure flottante ronde et mobile. (Source Euronews.com : “Chasing the sun: Dutch floating solar farm tracks sun’s rays to absorb more energy”). 

Valorisation de plans d’eau sous-utilisés  

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Des plans d'eau sous-utilisés peuvent être transformés en sources d'énergie propre. À Londres, des discussions sont en cours pour installer des panneaux solaires flottants sur les docks afin d'alimenter l'aéroport (Source : Standard.co.uk : “Floating solar panels could power London City Airport”). 

Association possible à d’autres activités (pisciculture, éolien) 

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Les installations solaires flottantes peuvent être couplées à d’autres centrales de production électrique : lacs de barrage, parc éolien, etc. Les infrastructures de raccordement au réseau sont ainsi mutualisées et l’ombre des panneaux évite l’évaporation. 

De plus, les panneaux solaires peuvent être associés à la pisciculture, comme le montre le projet hybride du Shanghai Electric Wind Power Group, première combinaison au monde d'éoliennes flottantes, de parcs solaires et de fermes piscicoles en Chine (Source Baidu.cn : “La « première » combinaison flottante d'énergie éolienne, solaire et piscicole au monde”). 

Les inconvénients des panneaux solaires flottants

Une solution coûteuse en maintenance

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La maintenance des panneaux solaires sur l’eau est plus difficile, car les unités flottantes sont moins faciles à manipuler pour les techniciens et présentent des risques supplémentaires pour la santé et la sécurité. Ces exigences techniques ajoutent un coût important à un réseau flottant par rapport à une centrale au sol classique.

Risque de corrosion et agression par l’eau

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Les environnements humides sont agressifs pour les câbles, les cadres et les composants. Ce phénomène est exacerbé pour les installations d’eau salée, augmentant encore le risque de corrosion. La corrosion est bien entendu contrôlable, mais ces problèmes ajoutent des coûts et du temps par rapport à une installation terrestre typique.

Risque de submersion et destruction par les vagues

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Sur les réservoirs intérieurs, les panneaux peuvent être soufflés par des vagues ou le vent. Le réseau et les emplacements doivent être sélectionnés pour éviter que les forces de marée et que les intempéries n'endommagent le matériel, comme l'a démontré la destruction du barrage de Yamakura en 2019 (Source PV Magazine : “Japan’s largest floating PV plant catches fire after Typhoon Faxai impact”).

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Quelles sont les conditions d'implantation ?

Critères de sélection d'un site adapté

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Pour installer une centrale de panneaux solaires flottants, il faut choisir un site sur lequel les risques n’affecteront pas la production d’électricité : 

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• Les sites protégés et parcs naturels sont à éviter ; 
• Les plans d’eau proches du réseau sont à privilégier ; 
• L’eau calme est plus adaptée que les eaux venteuses. 

Types de plans d'eau appropriés

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Le site de construction d’une centrale de panneaux solaires flottants est idéalement un plan d’eau sous-utilisé comme : 

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• Des lacs de barrage hydroélectrique ; 
• Un plan d’eau de stockage ; 
• Une réserve à ciel ouvert ; 
• Des bassins de pisciculture. 

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Une très bonne compilation est sur un bassin industriel ayant besoin d’une réserve d’eau, mais aussi d’un temps de dépollution et remédiation. 

Intégration dans les stratégies territoriales

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Encourager le développement des projets solaires est favorable à l’utilisation des espaces artificialisés urbains ou ruraux. Pourquoi ne pas en installer sur un réservoir agricole artificialisé afin d’éviter l’évaporation inutile de l’eau pompée dans les nappes phréatiques ? 

Installation de panneaux solaires flottants : les étapes à suivre

Les démarches

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La production d’énergie verte est encouragée en France par la PPE (Programmation Pluriannuelle de l’Énergie), mais aussi les lois récentes encourageant la transition énergétique. 

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Les démarches administratives pour un projet de centrale regroupent les études de faisabilité et étude environnementale d’un côté, et les autorisations en mairie et permis de construire de l’autre. C’est généralement le développeur de la centrale qui s’en charge. 

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Comment installer une Ferme Solaire ? Pour avoir un devis, le plus simple est de consulter un développeur solaire spécialisé dans le flottant. Avec Ferme Solaire, il vous suffit de renseigner les caractéristiques de votre terrain et nous nous chargeons du reste. 

Les étapes techniques de la mise en place

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La mise en place d’un projet de centrale photovoltaïque flottante est simple : 

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• Étude de faisabilité et environnementale ;
• Aménagements et terrassements éventuels ;
• Assemblage de la centrale et des réseaux de câbles. 

Maintenance et surveillance des installations

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Les panneaux solaires flottants sont auto nettoyés par l’eau et nécessitent peu d’entretien pour la poussière ou le nettoyage. Cependant, la surveillance et la maintenance de ce type d’installation sont plus risquées du fait de la présence d’électricité sur un espace aquatique.

FAQ

Quelle est la durée de vie d'un panneau solaire flottant ?

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Les panneaux solaires produits de nos jours ont une durée de vie de plus de 20 ans, qui peut aller jusqu’à 25-30 ans si les conditions sont bonnes. 

Est-ce que les panneaux solaires flottants représentent un risque pour la qualité de l'eau ?

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Un système photovoltaïque a un effet réduit sur l’environnement, en faisant une solution pratique, à condition d’être qu’il soit bien installé. La mauvaise installation des panneaux photovoltaïques peut provoquer la pollution de l’eau aux métaux lourds comme le cadmium.

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