Une nouvelle étude donne un grand coup de pouce au solaire flottant

Une étude publiée le 13 mars dans la revue Durabilité naturelle soutient que l’énergie solaire flottante sur de nombreux réservoirs du monde pourrait fournir une part importante de l’énergie renouvelable nécessaire pour s’éloigner de l’électricité produite par la combustion de combustibles fossiles. Voici l’introduction à l’étude :

« La consommation mondiale croissante d’énergie et l’adoption d’objectifs de durabilité visant à limiter les émissions de carbone provenant de la combustion de combustibles fossiles augmentent la demande d’énergie propre, y compris solaire. Les systèmes photovoltaïques flottants sur réservoirs sont avantageux par rapport aux systèmes solaires traditionnels montés au sol en termes de conservation des terres, d’amélioration de l’efficacité et de réduction des pertes d’eau. Ici, sur la base de plusieurs bases de données de réservoirs et d’une simulation de système photovoltaïque réaliste basée sur le climat, nous estimons que la production d’électricité potentielle pratique pour les systèmes FPV avec une couverture de 30 % sur 114 555 réservoirs mondiaux est de 9 434 ± 29 TWh par an.

« Compte tenu de la proximité de la plupart des réservoirs avec les centres de population et du potentiel de développement de systèmes électriques locaux dédiés, nous constatons que 6 256 communautés et/ou villes dans 124 pays, dont 154 métropoles, pourraient être autosuffisantes avec des centrales FPV locales. Un autre avantage pour FPV dans le monde est que l’évaporation annuelle réduite pourrait conserver 106 ± 1 kilomètres carrés d’eau. Notre analyse souligne l’énorme potentiel des systèmes FPV sur les réservoirs, mais des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les conséquences potentielles à long terme des grands systèmes.

« Un engagement mondial pour freiner le réchauffement climatique anthropique nécessite le développement de sources d’énergie renouvelables pour réduire la dépendance aux combustibles fossiles pour la production d’électricité. L’énergie solaire ou photovoltaïque gagne des parts de marché dans les énergies renouvelables car elle est économique, rapide à installer dans une large gamme d’environnements et particulièrement adaptée aux réseaux d’énergie intelligents.

« Les inconvénients de l’expansion de l’énergie solaire sont que les systèmes photovoltaïques traditionnels au sol nécessitent de grandes surfaces pour l’installation, exigent un nettoyage de routine avec des volumes d’eau importants pour maintenir une efficacité de conversion énergétique élevée et souffrent de pertes de tension liées à la chaleur lorsqu’ils sont installés dans des climats chauds. Le manque de grandes étendues de terres disponibles dans de nombreuses zones densément peuplées pour la construction de grands panneaux solaires capables de fournir de l’électricité aux réseaux existants à proximité limite l’application PV.

« Les principaux avantages des systèmes photovoltaïques flottants installés sur des réservoirs existants sont qu’ils préservent les terres pour d’autres utilisations, et la plupart des réservoirs ont tendance à être situés à proximité des systèmes de réseau existants. De plus, l’effet de refroidissement de l’eau dans certaines installations améliore l’efficacité de la conversion d’énergie et les panneaux/flotteurs FPV réduisent les pertes d’eau du réservoir par évaporation en bloquant l’énergie radiative et en abaissant les températures de l’eau. La capacité mondiale installée de FPV a atteint 1,3 GWc fin 2018. Cette capacité devrait s’accélérer à mesure que les technologies mûrissent et atteindre 4,8 GW d’ici 2026. »

NIMBY & vous

Tous ceux qui lisent CleantTechnica sait régulièrement que l’énergie solaire est essentielle pour réduire les émissions mondiales de carbone. Le monde dépend de l’énergie électrique, mais continuer à utiliser la production thermique pour la fabriquer est une condamnation à mort pour l’humanité. Nous devons garder nos réserves restantes de charbon, de pétrole et de gaz dans le sol si nous voulons espérer survivre en tant qu’espèce.

Mais voici la chose. Selon Euronews, l’énergie solaire utilise environ 70 fois plus de terres par unité d’énergie que le gaz méthane. En règle générale, il y a peu d’espace libre disponible dans ou à proximité de la plupart des zones urbaines pour installer des panneaux solaires (bien qu’ils puissent certainement couvrir chaque parking et toit) et donc les fermes solaires sont implantées dans les zones rurales et nécessitent dans de nombreux cas la construction de lignes de transmission à haute tension coûteuses pour acheminer l’électricité là où elle est nécessaire. Les gens qui vivent dans ces communautés rurales sont naturellement ennuyés que leurs terres agricoles et leurs espaces verts soient pris en charge par des fermes solaires pour fournir de l’électricité à ces têtes d’épingles suréduquées dans les villes. Ils sont tous en faveur de l’énergie solaire et éolienne tant que ce n’est pas dans leur cour.

Les réservoirs d’eau potable, cependant, ont tendance à exister à proximité des centres de population et il n’y a pas d’intérêts acquis qui se préoccupent de préserver la surface de ces réservoirs. La proximité des zones urbaines signifie des lignes de transmission plus courtes. La diminution de l’évaporation de ces réservoirs pourrait rendre suffisamment d’eau douce disponible chaque année pour répondre aux besoins de 300 millions de personnes.

Selon Le bord, lorsqu’il s’agit de problèmes qui doivent être résolus rapidement dans un monde qui se réchauffe, les panneaux solaires flottants cochent beaucoup de cases. Les sécheresses réduisent la production d’hydroélectricité à mesure que les niveaux d’eau baissent et que les vagues de chaleur peuvent réduire l’efficacité d’un panneau solaire jusqu’à 25 %. L’eau a un effet de refroidissement qui peut empêcher les cellules solaires de surchauffer, augmentant ainsi leur rendement. Les fermes solaires flottantes et les barrages hydroélectriques fonctionnant en tandem peuvent augmenter la production d’électricité pendant les chaudes journées d’été, lorsque la demande d’électricité atteint son apogée. En 2020, le département américain de l’Énergie a affirmé que, selon ses recherches, combiner l’énergie solaire flottante et l’énergie hydroélectrique pourrait fournir jusqu’à 40 % des besoins mondiaux en électricité.

L’étude a révélé que la plupart des communautés situées à côté de réservoirs d’eau ont tendance à avoir des populations de moins de 50 000 personnes. Des exemples aux États-Unis sont Burlington, Vermont ou Harrisburg, Pennsylvanie. Seulement 15% des villes étudiées avec des populations supérieures à 1 million d’habitants seraient en mesure de répondre à l’intégralité de leur demande d’électricité uniquement avec des fermes solaires flottantes. Les États-Unis sont le pays avec les réservoirs les plus appropriés, suivis de la Chine et du Brésil, ont découvert les chercheurs.

L’étude reconnaît que le solaire flottant n’est pas une panacée. Couvrir trop la surface d’un réservoir pourrait réduire les niveaux d’oxygène dans l’eau au détriment des poissons et d’autres organismes aquatiques. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer quel est le rapport idéal entre les panneaux solaires flottants et l’eau libre.

L’énergie solaire flottante a été installée à Fort Bragg, en Caroline du Nord. « Une collaboration entre Fort Bragg, Duke Energy et Ameresco, ce projet de contrat de service énergétique fournira une production sur site sans carbone, complétera l’alimentation du réseau local et fournira une alimentation de secours au Camp Mackall pendant les pannes d’électricité », a déclaré l’armée. . La ville de Cohoes, dans l’État de New York, a également déployé des panneaux solaires flottants sur son réservoir d’eau potable pour apporter de l’électricité à zéro émission à ses habitants.

En Europe, l’allemand RWE envisage une proposition d’intercaler des panneaux solaires flottants sur la mer du Nord qui seraient situés entre les tours d’un parc éolien, ce qui semble être une manière intelligente d’effectuer plusieurs tâches afin de créer plus d’énergie renouvelable.

Les plats à emporter

Le NIMBY-isme est peut-être le plus grand facteur de dissuasion pour ajouter plus d’énergie solaire aux réseaux électriques mondiaux et pourtant l’énergie renouvelable sera vitale pour la survie de l’espèce humaine. L’énergie solaire flottante pourrait considérablement augmenter la rapidité avec laquelle de nouvelles ressources d’énergie solaire sont conçues, autorisées et installées. Cette dernière étude pourrait alerter davantage de personnes sur les avantages du solaire flottant, ce qui serait une très bonne chose pour nous tous.

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