Fermes solaires flottantes : une alternative innovante aux centrales terrestres
Le nombre de projets d’installation de panneaux photovoltaïques flottants est en forte hausse (1). L’idée est simple : placer des panneaux solaires sur des plans d’eau artificialisés, peu ou pas exploités. De préférence, ils ne doivent pas avoir d’intérêt écologique ou paysager. Cette nouvelle filière de développement du solaire se prévaut de nombreux atouts. Contrairement aux centrales au sol, les projets de centrales solaires flottantes ne nécessitent pas de foncier. Ils ne génèrent pas non plus de conflits d’usage. Apex Energies vous éclaire sur les sites d’implantation, enjeux et avantages des installations photovoltaïques flottantes.
Technologie des panneaux photovoltaïques flottants
Les panneaux photovoltaïques flottants sont une avancée technologique récente ! En effet, ils permettent de produire de l’énergie solaire en exploitant des surfaces aquatiques inutilisées. Partant de ce principe, on comprend vite l’intérêt croissant qu’il y a autour de cette technologie. Les avantages sont multiples ! On peut citer l’optimisation de l’espace, l’augmentation de l’efficacité des panneaux grâce au refroidissement par l’eau, et la minimisation de l’impact sur les sols agricoles et naturels.
Comment fonctionne un système de panneaux solaires flottants ?
Un système de panneaux photovoltaïques flottants se compose de plusieurs éléments clés :
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Panneaux solaires : Installés sur des structures flottantes, les panneaux convertissent la lumière solaire en électricité.
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Structures flottantes : Généralement fabriquées en matériaux durables et résistants, ces structures supportent les panneaux tout en restant stables sur l’eau.
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Ancrage et amarrage : Ces systèmes sont essentiels pour maintenir les plateformes en place, évitant ainsi tout déplacement dû au vent ou aux courants.
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Câblage et connectique : L’électricité produite est transportée via des câbles spéciaux, résistant à l’eau, vers des onduleurs qui convertissent le courant continu en courant alternatif, utilisable par les réseaux électriques.
Centrales solaires flottantes : sur quels types de plans d’eau ?
Les projets photovoltaïques flottants sont implantés sur des plans d’eau. Il peut s’agir de :
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Canaux de transport d’eau (aménagement hydroélectrique, eau potable ou irrigation,) ;
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Bassins de traitement des eaux usées ;
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Bassins de gravière et de carrière ;
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Bassins de rétention ;
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Ouvrages stockant les eaux de pluie ;
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Bassins de pisciculture ;
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Réservoirs d’irrigation ;
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Retenues dépendant d’un aménagement hydroélectrique ;
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Réservoirs d’eau brute destinée à être potabilisée ;
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Lacs et étangs naturels (2).
Les cours d’eau sont exclus des sites d’implantation tolérés. Ils ne permettent pas la libre circulation des écoulements et, le cas échéant, des embâcles (3). En France, la puissance des centrales solaires sur les plans d’eau est estimée à plusieurs dizaines de gigawatts (4). Toutefois, les exigences sur le taux de couverture (pourcentage de la surface du bassin recouverte par les panneaux photovoltaïques) réduisent ce potentiel.
L’installation de fermes solaires flottantes est à privilégier sur des plans d’eau artificiels :
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Sans conflit d’usage ;
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Générant peu d’impact environnemental sur le paysage et la biodiversité;
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N’engendrant pas d’incidence sanitaire pour les usagers des réseaux d’eau potable5.
Il est possible d’implanter une centrale solaire sur des plans d’eau artificialisés (navigation, eau potable, zone de pêche). Néanmoins, une étude de la compatibilité entre les différents usages et une concertation avec les acteurs locaux concernés doivent être menées.
Les plans d’eau naturels, comme les marais et les lacs de montagne, n’ont pas vocation à accueillir des installations de panneaux photovoltaïques flottants. Ils présentent de forts enjeux en matière de paysage et/ou de biodiversité (6).
Bon à savoir : Quelle procédure d’urbanisme pour les centrales solaires flottantes ?
L’implantation d’une ferme solaire sur une surface aquatique se déroule selon les mêmes critères que celles d’une centrale classique. Toutefois, si le domaine public est utilisé, l’accord du gestionnaire de domaine et une étude hydraulique peuvent être requises (7).
Avantages des centrales solaires flottantes
Outre l’aspect technique qui est de produire plus d’énergie sur des terrains inexploités ou laissés à l’abandon, les parcs photovoltaïques flottants ont deux aspects qui les rendent optimaux pour le développement des énergies renouvelables !
L’optimisation de l’espace et la réduction des conflits d’usage
Les centrales solaires flottantes présentent l’avantage de ne pas nécessiter de terrains constructibles. Et cela amène un énorme avantage ! Car en évitant ainsi les conflits liés à l’utilisation des sols agricoles ou forestiers, il est plus facile d’obtenir l’ autorisation d’installation. De plus, elles exploitent des plans d’eau artificiels tels que les bassins de traitement des eaux usées, les réservoirs d’irrigation ou encore les bassins de rétention, souvent inutilisés.
Performance et efficacité accrues
Grâce à leur emplacement sur l’eau, les panneaux photovoltaïques bénéficient d’un refroidissement naturel, ce qui améliore leur rendement énergétique. De plus, la présence de ces installations peut limiter l’évaporation de l’eau et réduire la prolifération d’algues, en bloquant la lumière solaire.
Quels sont les enjeux des fermes photovoltaïques flottantes ?
Les centrales solaires flottantes ont des enjeux :
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De biodiversité. Pour limiter l’impact sur la biodiversité, la réversibilité des installations, le démantèlement et la remise en état des équipements doivent être étudiés ;
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Écologiques. Incluse dans la demande de permis de construire, l’étude d’impact aborde plusieurs points comme l’avifaune hivernale, la détection des espèces végétales exotiques envahissantes (EVEE), les inventaires aquatiques ou encore les berges ;
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Paysagers. Les installations transforment les paysages des plans d’eau. Une étude paysagère évalue :
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L’état initial ;
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L’impact potentiel ;
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Les mesures d’évitement et de réduction à mettre en œuvre (8).
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Installations photovoltaïques flottantes : quels bénéfices ?
Comparées aux centrales au sol, les installations solaires flottantes ont de précieux atouts :
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Réduire le réchauffement de l’eau par le soleil, ce qui est bénéfique à la faune ;
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Diminuer l’emprise du vent sur le plan d’eau ;
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Limiter la pénétration de la lumière grâce à l’opacité des panneaux. L’intérêt est d’atténuer le développement des algues vertes et d’assurer le bon fonctionnement biologique du plan d’eau;
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Minimiser l’évaporation naturelle de l’eau ;
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Accroître la performance des panneaux photovoltaïques grâce au refroidissement dû à la proximité de l’eau ;
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Produire de l’énergie verte et décarbonée sans gaspiller terre et eau ;
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Profiter d’un démantèlement facilité.
Ferme solaire flottante, une solution d’avenir pour la transition énergétique
Les fermes solaires flottantes représentent une solution presque indispensable pour la production d’énergie renouvelable. Effectivement, cette technologie permet d’accélérer la transition énergétique tout en préservant les terres cultivables et les écosystèmes naturels. Ces installations permettent de produire une énergie verte et décarbonée, tout en offrant des avantages uniques par rapport aux centrales solaires traditionnelles.
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Les informations essentielles des centrales solaires flottantes :
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Les centrales solaires flottantes sont installées prioritairement sur des plans d’eau artificiels.
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L’installation de panneaux photovoltaïques sur l’eau est au cœur d’enjeux de biodiversité, écologiques et paysagers.
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Les fermes solaires photovoltaïques permettent d’augmenter la performance des panneaux tout en évitant de grignoter des terrains agricoles ou forestiers.
1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 http://www.paca.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/complement_cadre_pv_-_pv_flottants_mai_2020.pdf
7 https://www.ecologie.gouv.fr/sites/default/files/Guide%20instruction%20demandes%20autorisation%20urbanisme%20-%20PV%20au%20sol.pdf
