Comment le photovoltaïque flottant fait des vagues à l'échelle mondiale

S’appuyant sur le succès modéré des installations photovoltaïques flottantes sur les lacs et les réservoirs du monde entier au cours des dernières années, les projets offshore présentent une opportunité émergente pour les développeurs, en particulier lorsqu’ils sont co-localisés à côté de parcs éoliens.

George Heynes explore l'évolution du secteur, passant d'initiatives pilotes à des projets à grande échelle commercialement viables, en soulignant les perspectives et les obstacles à venir. À l'échelle mondiale, l'énergie solaire continue de gagner du terrain en tant que source d'énergie renouvelable variable et déployable dans diverses régions.

L'une des méthodes les plus récentes, et potentiellement les plus importantes, pour exploiter l'énergie solaire est en plein essor. Les systèmes photovoltaïques flottants (FPV) installés en mer et à proximité des côtes pourraient devenir une technologie transformatrice, permettant de produire localement de l'énergie verte dans des zones actuellement limitées par des contraintes géographiques.

Les modules photovoltaïques flottants fonctionnent fondamentalement comme les systèmes terrestres. L'onduleur et le générateur sont montés sur une plateforme flottante, et le coffret de combinaison collecte le courant continu après production, qui est ensuite converti en courant alternatif par l'onduleur solaire.

Le photovoltaïque flottant peut être déployé dans les océans, les lacs et les rivières, des zones où le développement du réseau électrique s'avère complexe. Des régions comme les Caraïbes, l'Indonésie et les Maldives ont tout à gagner de cette approche. Des projets pilotes ont été mis en œuvre en Europe, où cette technologie gagne en popularité en tant qu'actif renouvelable complémentaire dans le cadre de la décarbonation.

L'impact mondial du photovoltaïque flottant

L’un des principaux avantages du photovoltaïque flottant offshore est sa capacité à coexister avec les technologies établies, augmentant ainsi la production d’énergie renouvelable sur les sites existants.

Les centrales hydroélectriques peuvent intégrer des panneaux photovoltaïques flottants offshore pour accroître leur capacité. Le rapport de la Banque mondiale « Là où le soleil rencontre l'eau : Rapport sur le marché de l'énergie solaire flottante » indique que la capacité solaire peut augmenter la production d'électricité du projet et également être utile pendant les périodes de basses eaux en permettant aux centrales hydroélectriques de passer en mode « écrêtement des pointes » au lieu d'un mode « charge de base ».

Le rapport met également en évidence d’autres aspects positifs du déploiement de systèmes photovoltaïques flottants offshore, notamment le potentiel de refroidissement par eau pour améliorer le rendement énergétique, la réduction ou l’élimination de l’ombrage des modules par rapport à l’environnement, l’évitement d’une préparation de site importante et la relative facilité d’installation et de déploiement.

L'hydroélectricité n'est pas la seule production d'énergie renouvelable existante qui pourrait bénéficier du photovoltaïque flottant offshore. Les parcs éoliens offshore peuvent être combinés au photovoltaïque flottant offshore pour maximiser la productivité de ces vastes structures marines.

Ce potentiel a suscité un intérêt considérable pour les nombreux parcs éoliens de la mer du Nord, qui offrent des conditions idéales pour le développement de centrales photovoltaïques flottantes offshore.

Allard van Hoeken, PDG et fondateur d'Oceans of Energy, a déclaré : « Nous pensons que combiner le photovoltaïque flottant offshore et l'éolien offshore permet un développement de projets beaucoup plus rapide, car l'infrastructure existe déjà. Cela favorise l'avancement de la technologie. »

Hoeken a ajouté que l’intégration de l’énergie solaire aux parcs éoliens offshore actuels pourrait produire une énergie substantielle uniquement dans la mer du Nord.

« En combinant le photovoltaïque et l'éolien offshore, seulement 5 % de la mer du Nord pourraient facilement répondre à 50 % des besoins énergétiques annuels des Pays-Bas. »

Ce potentiel souligne l’importance de cette technologie pour l’industrie solaire au sens large et pour les pays qui évoluent vers des systèmes énergétiques à faible émission de carbone.

L'un des principaux avantages du déploiement de panneaux photovoltaïques flottants en mer réside dans l'abondance de l'espace disponible. Les océans offrent de vastes zones propices à cette technologie, contrairement aux terres émergées où la concurrence pour l'espace est intense. Le photovoltaïque flottant pourrait également apaiser les inquiétudes concernant l'utilisation des terres agricoles pour les parcs solaires, un sujet de préoccupation croissante dans des pays comme le Royaume-Uni.

Chris Willow, responsable du développement de l'éolien flottant chez RWE Offshore Wind, partage cet avis, soulignant les promesses considérables de cette technologie.

Le photovoltaïque offshore représente une avancée prometteuse par rapport aux technologies terrestres et lacustres, ouvrant de nouvelles possibilités de production d'énergie solaire à l'échelle du gigawatt. En évitant la pénurie de terres, cette technologie ouvre l'accès à de nouveaux marchés.

Comme l'a souligné Willow, en permettant la production d'énergie en mer, le photovoltaïque offshore contourne les problèmes de disponibilité foncière. Comme l'a mentionné Ingrid Lomelde, architecte navale senior chez Moss Maritime (un cabinet d'ingénierie norvégien spécialisé dans le développement offshore), cette technologie est particulièrement pertinente pour les cités-États compactes comme Singapour.

Pour tout pays disposant d'un espace limité pour la production d'énergie terrestre, le potentiel du photovoltaïque flottant offshore est immense. Singapour en est un parfait exemple. Un avantage considérable réside dans la possibilité de produire de l'électricité à proximité de sites aquacoles, d'installations de production pétrolière et gazière, ou d'autres activités énergivores.

Cet aspect est crucial. Cette technologie pourrait permettre de mettre en place des micro-réseaux pour des zones isolées ou des installations non connectées au réseau électrique principal, soulignant ainsi son potentiel pour les nations archipels confrontées à des difficultés pour construire un réseau national unifié.

L'Asie du Sud-Est, et plus particulièrement l'Indonésie, pourrait en tirer des bénéfices majeurs. La région compte de nombreuses îles et terres moins propices au développement de l'énergie solaire, mais dispose de vastes réseaux de plans d'eau et d'océans.

L'impact de cette technologie sur la décarbonation pourrait s'étendre au-delà des réseaux nationaux. Francisco Vozza, directeur commercial du développeur de panneaux photovoltaïques flottants Solar-Duck, a souligné ce potentiel de marché.

Nous commençons à observer l'émergence de projets commerciaux et précommerciaux en Europe, notamment en Grèce, en Italie et aux Pays-Bas. Cependant, des opportunités existent également ailleurs, notamment au Japon, aux Bermudes, en Corée du Sud et en Asie du Sud-Est. Les marchés sont nombreux, et nous constatons que les applications actuelles y sont déjà commercialement viables.

Cette technologie a le potentiel d'accroître considérablement la capacité d'énergie renouvelable en mer du Nord et dans d'autres régions océaniques, accélérant ainsi significativement la transition énergétique. Néanmoins, plusieurs défis et obstacles doivent être surmontés pour concrétiser cette ambition.