Quels pourraient être les risques et les conséquences d’une mauvaise conception ou exécution des installations solaires flottantes sur les barrages hydroélectriques ?
LE PREMIER DÉFI : LA PERTE DE PRODUCTION
L’efficacité des centrales solaires flottantes peut être compromise par plusieurs facteurs :
- Lorsque les panneaux sont mal fixés, plusieurs problèmes peuvent survenir, à commencer par les microfissures sur les modules, souvent indétectables, ce qui peut compromettre l’intégrité des panneaux solaires et leur capacité à convertir la lumière du soleil en électricité.
- Ensuite, une mauvaise gestion des câbles peut entraîner des pertes d’énergie exacerbées et des défaillances potentielles qui perturbent la transmission d’énergie. Des modules inappropriés peuvent réduire l’exposition à la lumière du soleil, impactant ainsi le rendement énergétique global.
- En outre, les aspects environnementaux peuvent entraîner une dégradation des panneaux et une diminution des performances au fil du temps.
OPEX SUPPLÉMENTAIRES DUES AU REMPLACEMENT DES COMPOSANTS
Il est important de garder à l’esprit que les dépenses opérationnelles supplémentaires (OPEX) peuvent être évitées si la conception et la mise en œuvre de la centrale FPV sont correctement gérées avec une attention particulière à l’analyse des caractéristiques du site. Compte tenu de l’importance de la conception de l’ancrage des centrales solaires flottantes, une installation optimale est primordiale pour les empêcher de dériver ou d’être trop instable. Des matériaux inadéquats peuvent entraîner la corrosion, voire la dégradation des pièces et ainsi provoquer des défaillances sur la structure. Cela entraînera évidemment des coûts supplémentaires pour le remplacement des éléments et les réparations.
LES IMPACTS DE LA MATIÈRE PREMIÈRE DES FLOTTEURS SUR LA QUALITÉ DE L’EAU
En effet, l’utilisation de polymères mal formulés et de matériaux recyclés post-consommation (PCR) contaminés peut se dégrader avec le temps s’ils sont inappropriés ou n’ont pas été correctement testés au préalable. C’est pourquoi il est important de prêter attention aux matières premières utilisées dans la structure solaire flottante pour plusieurs raisons :
- Premièrement, pour garantir la fiabilité et la durabilité du projet grâce à un PEHD (Polyéthylène à haute densité) de haute qualité qui durera dans le temps.
- Ensuite, pour limiter l’impact sur la faune et la flore.
COMMENT ÉVITER LES IMPACTS PARTIELS OU COMPLETS DE STRUCTURE?
La technologie solaire flottante a émergé il y a seulement 15 ans, avec 80 % des projets qui ont été mis en service au cours des 5 dernières années. Sur les 1000 projets opérationnels, seulement 4 % ont subi de graves dommages. Ceux-ci se sont produits lors de conditions météorologiques extrêmes (tempêtes, vents violents, inondations…). Les systèmes solaires flottants pourraient subir un niveau de dommages inattendu en raison du réchauffement climatique, il est donc nécessaire de bien prendre en compte ces conditions climatiques dans la conception de la centrale et de son ancrage. Les coûts de remplacement et de réparation pourraient atteindre plusieurs millions d’euros, en plus des amendes élevées pour la perte de génération.
Quelles sont les éléments essentiels pour un système solaire flottant sur un barrage hydroélectrique?
CHOISIR UNE TECHNOLOGIE SOLAIRE FLOTTANTE DE HAUTE QUALITÉ
Une gamme limitée de produits garantit la qualité, c’est le cœur des missions de Ciel & Terre International. Notre expertise est synonyme de normes élevées. Nous effectuons constamment des tests physiques sur nos produits pour découvrir leurs limites et les améliorer. Par exemple, nous effectuons des tests de solidité et de résistance à l’effort, ainsi que des évaluations spécifiques comme des études d’exposition aux UV pour évaluer la durabilité des matériaux face à la lumière du soleil. Ensuite, nous menons des études essentielles sur le vent et les vagues pour comprendre comment nos structures solaires flottantes réagissent et fonctionnent sous différentes conditions météorologiques.
PRIORISER L’ANALYSE DES CONDITIONS DU SITE POUR LA LONGEVITÉ DE VOTRE PROJET SOLAIRE FLOTTANT
Afin de fournir des produits efficaces, il est nécessaire de définir au préalable les charges environnementales et les facteurs de sécurité appropriés. Pour ce faire, il est nécessaire d’étudier les vitesses du vent et les conditions des vagues (résistance, fatigue…). De plus, une conception spécifique doit être effectuée sur les systèmes d’ancrage pour résister aux conditions de site, aux fluctuations de niveaux d’eau et à l’impact potentiel des vagues sur la structure.
Quels sont les principaux défis pour les panneaux solaires flottants sur les barrages hydroélectriques ?
LE DÉFI PRINCIPAL EST LA FATIGUE DÛE AUX VAGUES
Les vagues exercent des contraintes, des frottements et des millions de cycles de flexion sur les structures solaires flottantes, provoquant une fatigue des matériaux. Avec le temps, cette fatigue peut entraîner des fissures et des défaillances aux points d’interconnexion des flotteurs, ce qui pose de sérieux risques pour l’intégrité de l’installation. Pour atténuer ce risque, Ciel & Terre utilise des tests en laboratoire et des simulations numériques pour prédire l’impact des vagues et la durabilité de la structure sur une durée de vie de 25 ans.
Si les analyses suggèrent un dommage potentiel, l’installation d’atténuateurs de vagues (wave breaker) flottants est recommandée. Ces structures peuvent réduire l’énergie des vagues et aider à protéger les systèmes FPV, offrant une solution rentable par rapport aux options fixes.
LES DÉFIS DE L’ANCRAGE
The anchoring systems presents various challenges due to factors like:
- La profondeur du bassin (souvent plus de 30 mètres),
- L’irrégularité du sol du réservoir, causant des disparités de tensions dans les lignes d’amarrage et donc un risque de surcharge et défaillance potentielle
- Les pentes élevées,
- Et les obstacles dans l’eau (par exemple, les troncs peuvent restreindre la conception des ancres et des lignes d’amarrage, il est donc essentiel de naviguer autour de ces obstacles pour assurer un bon ancrage).
Une solution solaire flottante efficace doit prendre en compte ces conditions pour garantir la stabilité et éviter la surcharge des lignes d’amarrage. Des techniques telles que les systèmes d’ancrages en eau profonde et les ancres adaptées sont nécessaires pour s’adapter aux conditions de site uniques et assurer un ancrage fiable.
LE GRAND POTENTIEL DES PANNEAUX SOLAIRES FLOTTANTS SUR LES BARRAGES HYDROÉLECTRIQUES EXIGE DES SOLUTIONS FPV SUR MESURE
Les installations photovoltaïques flottantes (FPV) sur les barrages hydroélectriques offrent un immense potentiel avec des projets à grande échelle, mais elles comportent aussi leur lot de défis techniques. Garantir l’intégrité structurelle de ces installations sur une durée de vie de 25 ans nécessite une analyse approfondie de la fatigue. De plus, lorsque la distance entre le réseau et le rivage est considérable, l’installation d’un atténuateur de vagues spécialisé devient nécessaire pour diminuer l’impact des vagues et protéger la structure solaire flottante.
En relevant ces défis par une analyse complète et des mesures d’atténuation appropriées, les projets FPV sur les barrages hydroélectriques permettent de déployer leur plein potentiel en tant que sources d’énergie renouvelable durables et efficaces.
PAR LILOUANN, MARKETING & STEPHANE, RESPONSABLE DE LA DIVISION PRODUITS
