L'énergie solaire est une méthode de production d'électricité très propre. Cependant, dans de nombreux pays tropicaux bénéficiant d'un ensoleillement abondant et d'un rendement solaire optimal, la rentabilité des centrales solaires reste insuffisante. La centrale solaire est la principale forme de centrale électrique traditionnelle. Composée généralement de centaines, voire de milliers de panneaux solaires, elle fournit une quantité d'électricité considérable à d'innombrables foyers et entreprises. De ce fait, les centrales solaires nécessitent inévitablement de vastes superficies. Or, dans les pays asiatiques densément peuplés comme l'Inde et Singapour, les terrains disponibles pour leur construction sont rares, coûteux, voire les deux.
Une solution à ce problème consiste à construire une centrale solaire flottante, à supporter les panneaux photovoltaïques grâce à des supports flottants et à les relier entre eux. Ces supports, de structure creuse, sont fabriqués par soufflage et leur coût est relativement faible. On peut les comparer à un filet de matelas d'eau en plastique rigide et résistant. Ce type de centrale photovoltaïque flottante peut être installé sur des lacs naturels, des réservoirs artificiels, des mines abandonnées ou des gouffres.
Préserver les ressources terrestres et installer des centrales électriques flottantes sur l'eau
D'après le rapport « Là où le soleil rencontre l'eau : le marché du solaire flottant », publié par la Banque mondiale en 2018, l'installation de centrales solaires flottantes dans les centrales hydroélectriques existantes, notamment les grandes centrales à gestion flexible, présente un intérêt majeur. Le rapport estime que l'installation de panneaux solaires peut accroître la production d'électricité des centrales hydroélectriques et, simultanément, permettre une gestion plus flexible de ces centrales pendant les périodes de sécheresse, améliorant ainsi leur rentabilité. Le rapport souligne : « Dans les régions où les réseaux électriques sont sous-développés, comme en Afrique subsaharienne et dans certains pays en développement d'Asie, les centrales solaires flottantes pourraient revêtir une importance particulière. »
Les centrales solaires flottantes permettent non seulement d'exploiter l'espace inutilisé, mais peuvent aussi se révéler plus efficaces que les centrales terrestres. En effet, l'eau refroidit les panneaux photovoltaïques, augmentant ainsi leur capacité de production d'électricité. De plus, les panneaux photovoltaïques contribuent à réduire l'évaporation de l'eau, un atout majeur lorsque celle-ci est utilisée à d'autres fins. Cet avantage deviendra d'autant plus évident que les ressources en eau se raréfient. Enfin, les centrales solaires flottantes peuvent également améliorer la qualité de l'eau en limitant la prolifération des algues.
Applications matures des centrales électriques flottantes dans le monde
Les centrales solaires flottantes sont désormais une réalité. En effet, la première centrale solaire flottante à des fins expérimentales a été construite au Japon en 2007, et la première centrale commerciale a été installée sur un réservoir en Californie en 2008, avec une puissance nominale de 175 kilowatts. Actuellement, le rythme de construction des centrales flottantes…Le développement des centrales solaires flottantes s'accélère : la première centrale de 10 mégawatts a été installée avec succès en 2016. En 2018, la capacité totale installée des systèmes photovoltaïques flottants dans le monde était de 1314 MW, contre seulement 11 MW sept ans auparavant.
D'après les données de la Banque mondiale, le monde compte plus de 400 000 kilomètres carrés de réservoirs artificiels. De ce fait, compte tenu de la superficie disponible, les centrales solaires flottantes pourraient théoriquement atteindre une capacité installée de l'ordre du térawatt. Le rapport souligne : « En se basant sur le calcul des ressources en eau artificielles disponibles, on estime, de manière prudente, que la capacité installée des centrales solaires flottantes à l'échelle mondiale pourrait dépasser 400 GW, soit l'équivalent de la capacité photovoltaïque mondiale cumulée installée en 2017. » Après les centrales terrestres et les systèmes photovoltaïques intégrés au bâtiment (PVIB), les centrales solaires flottantes constituent la troisième source d'énergie photovoltaïque.
Les matériaux en polyéthylène et polypropylène utilisés pour la structure flottante assurent une stabilité optimale et permettent aux panneaux solaires de supporter leur support sur l'eau, même en cas d'utilisation prolongée. Ces matériaux présentent une forte résistance à la dégradation par les rayons ultraviolets, un atout essentiel pour cette application. Lors du test de vieillissement accéléré conforme aux normes internationales, leur résistance à la fissuration sous contrainte environnementale (ESCR) dépasse 3 000 heures, ce qui leur confère une durée de vie réelle supérieure à 25 ans. De plus, leur résistance au fluage est très élevée, garantissant ainsi l'absence d'étirement des pièces sous pression continue et préservant la rigidité de la structure flottante. SABIC a spécialement développé le polyéthylène haute densité SABIC B5308 pour les flotteurs des systèmes photovoltaïques aquatiques. Ce matériau répond à toutes les exigences de performance liées à la transformation et à l'utilisation décrites ci-dessus. Il est reconnu par de nombreuses entreprises spécialisées dans les systèmes photovoltaïques aquatiques. Le PEHD B5308 est un polymère à distribution de poids moléculaire multimodale, doté de caractéristiques de transformation et de performance spécifiques. Ce matériau présente une excellente résistance à la fissuration sous contrainte environnementale (ESCR), d'excellentes propriétés mécaniques et un bon équilibre entre ténacité et rigidité (difficile à obtenir avec les plastiques). Il offre une longue durée de vie et se prête facilement au moulage par soufflage. Face à la pression croissante en faveur de la production d'énergie propre, SABIC prévoit une accélération du déploiement des centrales photovoltaïques flottantes. SABIC a déjà lancé des projets de ce type au Japon et en Chine et est convaincu que ses solutions polymères seront essentielles pour libérer tout le potentiel de la technologie photovoltaïque flottante.
Solution de projet solaire flottante et à support Jwell Machinery
Actuellement, les systèmes solaires flottants installés utilisent généralement un corps flottant principal et un corps flottant auxiliaire, dont le volume varie de 50 à 300 litres, et ces corps flottants sont produits par des équipements de moulage par soufflage à grande échelle.
Machine de moulage par soufflage personnalisée JWZ-BM160/230
Il adopte un système d'extrusion à vis haute efficacité spécialement conçu, un moule de stockage, un dispositif servo-électrique d'économie d'énergie et un système de contrôle PLC importé, et un modèle spécial est personnalisé en fonction de la structure du produit pour assurer une production efficace et stable de l'équipement.
Date de publication : 2 août 2022