Une centrale solaire flottante, parfois appelée « floatovoltaics », est une centrale solaire construite sur l'eau plutôt que sur terre. Les modules reposent sur des plateformes flottantes, généralement des flotteurs en polyéthylène haute densité, ancrées ou amarrées au fond ou aux berges d'un réservoir, d'un lac, d'un étang ou d'un lac de carrière. L'énergie est acheminée vers la rive par des câbles flottants ou immergés jusqu'à des onduleurs et un poste électrique à terre.
Pourquoi construire sur l'eau ?
- Pas de terrain à acheter : dans les régions densément peuplées, les terrains proches du réseau sont chers et disputés. Les réservoirs, les bassins d'irrigation et les lagunes de traitement des eaux existent déjà, souvent près de raccordements au réseau existants.
- Des modules plus frais : les modules au-dessus de l'eau tendent à fonctionner plus frais que ceux posés sur un sol chaud. Comme la puissance d'un module diminue quand sa température augmente, des modules plus frais produisent davantage d'énergie pour le même ensoleillement.
- Moins d'évaporation : couvrir une partie d'un réservoir ombre l'eau et réduit l'évaporation, ce qui compte dans les régions sèches.
- Partage des infrastructures : une centrale flottante sur un réservoir hydroélectrique peut partager le raccordement au réseau du barrage, et les deux sources se complètent au fil de la journée et des saisons.
Les défis
- Ancrage et amarrage : la plateforme doit rester en place malgré les variations du niveau d'eau, le vent et les vagues. La conception de l'amarrage est l'une des plus grosses tâches d'ingénierie.
- Charges de vent : un grand champ flottant plat présente une grande surface au vent, et ses structures et ses amarrages doivent être conçus pour les vitesses de vent extrêmes locales.
- Humidité et corrosion : l'humidité constante est dure pour les connecteurs, les câbles, les pièces métalliques et l'électronique, qui exigent des matériaux et une étanchéité adaptés.
- Exploitation et maintenance : le nettoyage des modules, le remplacement des pièces et l'inspection des câbles se font tous depuis des passerelles ou des bateaux.
- Environnement : couvrir trop d'un plan d'eau peut affecter la lumière, l'oxygène et la vie aquatique ; le taux de couverture et les effets sur l'environnement doivent donc être évalués pour chaque site.
- Inclinaison plus faible : les modules flottants sont généralement montés à de faibles angles d'inclinaison pour réduire la charge de vent, ce qui modifie à la fois le rendement énergétique et la rapidité avec laquelle la pluie lave la poussière.
Que mesurer sur une centrale flottante
Une centrale flottante se juge comme une centrale terrestre : en comparant l'énergie produite à celle qu'elle aurait dû produire compte tenu de la météo. La météo sur l'eau est différente, et certains avantages du solaire flottant, comme des modules plus frais, ne peuvent être prouvés qu'en les mesurant. Une station de surveillance météorologique pour une centrale flottante doit couvrir :
- L'irradiance sur l'horizontale et dans le plan des modules, avec des capteurs montés de sorte que le mouvement de la plateforme ne fausse pas la mesure ;
- La température des modules, pour montrer l'effet de refroidissement de l'eau et corriger le ratio de performance en fonction de la température ;
- La température de l'air et l'humidité relative, élevées au-dessus de l'eau ;
- La vitesse et la direction du vent, pour la sécurité structurelle comme pour le refroidissement ;
- L'encrassement, car les fientes d'oiseaux posent souvent problème sur les plans d'eau et les modules à faible inclinaison se nettoient moins bien sous la pluie.
Le matériel doit aussi convenir au lieu. Les composants doivent avoir une forte protection contre la pénétration de l'humidité, et les données doivent atteindre la rive de façon fiable : par câble, ou par Wi-Fi ou 4G LTE vers une plateforme de surveillance, avec assez de stockage local pour survivre à une coupure de connexion.
Les stations de surveillance météorologique d'Aeron pour centrales solaires sont conçues pour la surveillance de classe A selon la norme IEC 61724-1:2021, avec des capteurs, des enregistreurs de données et une communication choisis pour chaque site. Notre capteur de température de l'air et d'humidité a un boîtier en acier inoxydable et une protection IP65, le capteur de température de module Rigel 2 est IP65 avec un boîtier en aluminium, et l' enregistreur de données Xtreme conserve les mesures dans sa mémoire interne avec un emplacement pour carte SD et les envoie par Ethernet, Wi-Fi ou 4G LTE.
Le solaire flottant convient-il à un site ?
Le solaire flottant coûte généralement plus cher à construire par mégawatt qu'une centrale au sol comparable, à cause des flotteurs et des amarrages. Il se justifie là où les terrains sont rares ou chers, là où un plan d'eau adapté existe déjà près d'un raccordement au réseau, et là où la température de fonctionnement plus basse et la réduction de l'évaporation apportent de la valeur. Une étude de faisabilité doit examiner la profondeur et les variations de niveau de l'eau, les conditions de vent et de vagues, le fond et les berges pour l'ancrage, l'usage de l'eau et la réglementation environnementale.
Une fois la centrale construite, une bonne mesure montre si elle livre le rendement pour lequel elle a été conçue. Pour discuter de la surveillance d'une centrale flottante, contactez notre équipe.
