Les projets de photovoltaïque flottant, bien qu’ayant des similarités avec des projets de photovoltaïque au sol, comportent de nombreuses particularités. Les innovations technologiques qui ont été développées présentent des avantages mais constituent aussi des défis à relever.
La première particularité du projet photovoltaïque flottant est qu’il est à réaliser sur plan d’eau. Un « plan d’eau » est défini par l’arrêté du 25 janvier 2010 établissant le programme de surveillance de l’état des eaux en application de l’article R. 212-22 du code de l’environnement, comme « une étendue d’eau douce continentale de surface, libre, stagnante, d’origine naturelle ou anthropique, de profondeur variable ».
Il existe plusieurs types de plan d’eau :
- les « plans d’eau artificiels » :
• Les bassins de gravière et de carrière ;
• Les canaux de transport d’eau (irrigation, eau potable, aménagement hydroélectrique) ;
• Les bassins de traitement des eaux usées ;
• Les bassins de rétention ou tout ouvrage stockant les eaux de pluie ;
• Les réservoirs d’irrigation ;
• Les retenues dépendant d’un aménagement hydroélectrique ;
• Les bassins de pisciculture.
- les « plans d’eau naturels » :
• Les réservoirs d’eau brute destinée à être potabilisée ;
• Les lacs et étangs naturels.
Une centrale photovoltaïque flottante sur plan d’eau est découpée selon plusieurs composants technologiques, comme le montre l’illustration ci-dessous : les flotteurs, le système d’ancrage et les câbles d’amarrages.
A noter que le choix des composants techniques d’un parc photovoltaïque flottant varie en fonction de plusieurs critères : la profondeur du sol, la condition du sol et la variation du niveau de l’eau
Source : World Bank Group ; ESMAP ; SERIS. 2018. Where Sun Meets Water : Floating Solar Market Report (Executive Summary)
Les avantages & inconvénients de l’installation et la maintenance des panneaux photovoltaïques flottants
Comme tout système de conversion d’énergie, la performance d’une installation photovoltaïque est caractérisée par son rendement. Ce rendement est calculé par le Ratio de Performance (PR). Il permet de rendre compte de la qualité du fonctionnement d’une installation indépendamment de l’irradiation ou de la puissance crête des modules.
En théorie, les projets photovoltaïques flottants disposent d’un rendement supérieur aux projets au sol. Par ses caractéristiques technologiques un panneau photovoltaïque flottant bénéficie d’une installation sur une surface ouverte et plate, d’un faible empoussièrement, ou encore du refroidissement du panneau au contact de l’eau.
Le rendement est toutefois à nuancer en prenant en considération d’autres aspects, comme l’inclinaison du panneau photovoltaïque limitée à cause du vent, des dégradations du produit plus importantes sur le long terme et des besoins de nettoyages réguliers (fientes d’oiseaux, etc.).
Il peut exister également d’autres avantages, comme l’installation de panneaux bifaciaux pouvant augmenter le rendement et diminuer les ombrages, un assemblage très simple par emboîtement, ainsi que moins de risque de vol ou de vandalisme du matériel.
Les défis technologiques du photovoltaïque flottant
La filière du photovoltaïque flottant n’est qu’au stade d’émergence en Occitanie. La « jeunesse » de cette filière pourrait entraîner des difficultés pour le développeur et l’exploitant : un système d’ancrage ou d’amarrage à dimensionner correctement, un montage technique délicat car en mouvement et des difficultés sur les opérations de maintenance (accès et changement de pièces plus compliqués, usures plus fortes, corrosion plus rapide). Un manque de maturité sur l’utilisation de flotteurs entraine un questionnement sur les dégradations PEHD en microparticules.
A ce jour, des modules standards sont utilisés pour les installations de projets photovoltaïques flottants. Mais dans quelques années, il est possible que soient installés des modules plus adaptés à l’environnement spécifique des plans d’eau, notamment des modules semi-transparents qui auraient un moindre impact sur la flore et la faune lacustre.
