Les eaux douces représentent moins de 3 % des eaux terrestres et seulement moins de 1 % sont accessibles en surface. Leur rareté et leur importance à la vie les rendent précieuses. Et si le solaire flottant pouvait contribuer à leur préservation ?

Une ferme solaire flottante est un parc solaire déployé sur un plan d’eau, souvent sur des réservoirs ou des bassins industriels. De part ses avantages, cette technique nouvelle intéresse les opérateurs. Son intérêt le plus évident est le fait qu’elle exploite des plans d’eau inutilisés, où il n’y a aucun conflit d’usage. Ce genre d’installation bénéficie également d’un rendement plus optimisé, car les modules en chauffe sont mieux refroidis par la proximité de l’eau.

À cela s’ajoute un avantage insoupçonné mis en évidence par des scientifiques brésiliens et américains : le solaire flottant limiterait l’évaporation de l’eau. Voilà donc une nouvelle méthode qui permettrait de préserver cette ressource tout en produisant de l’énergie bas-carbone. Une équipe de scientifiques a réalisé une étude sur le réservoir de Passaúna, dans l’État de Paraná au Brésil, d’une contenance de 69,3 millions de m3. Le bassin fournit de l’eau à 20 % de la population locale et accueille un modeste parc solaire flottant de 130 kWc déployé sur 1 265 m².

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Une réduction de l’évaporation de l’eau

D’après leurs analyses, les réservoirs perdraient autour de 50 % de leur eau par évaporation. De nombreux facteurs influent sur ce phénomène : le climat, la radiation solaire, la pression atmosphérique, les températures de l’eau et de l’air, la vitesse du vent, et bien d’autres. Les auteurs de l’étude prédisent une augmentation de ce taux d’évaporation dans les prochaines années à cause du réchauffement climatique.

Pour le cas du réservoir de Passaùna, la perte est mesurée à 4,47 millions de m3 en l’espace d’un an. Une quantité colossale représentant la consommation annuelle de plus de 10 % de la population locale, soit 58 600 personnes. À l’issue de l’étude, les scientifiques ont conclu que le système photovoltaïque flottant avait réduit la quantité d’eau évaporée avec une efficacité de 60,2 % sur son périmètre.

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Le rapport eau/énergie d’une centrale solaire flottante

Sur le réservoir de Passaúna, la centrale de 130 kWc n’occupe qu’une très petite surface. De ce fait, les études ont été portées à une plus grande échelle. Avec un parc solaire flottant de 5 MWc, les scientifiques estiment une économie de 15 000 m³ d’eau par évaporation. Selon eux, le pourcentage d’eau économisée serait proportionnel à la surface recouverte par la centrale. Par exemple, des bassins couverts à 50 % et à 30 % économiseraient respectivement 54,5 % et 31,2 % d’eau. Enfin, une couverture intégrale du réservoir éviterait l’évaporation de 2,69 millions de m3 chaque année.

En une année, le système de 5 MWc pourrait approvisionner 196 personnes dans la région grâce à 16 000 m³ (16 millions de litres) d’eau économisée annuellement. En parallèle, ce parc fournirait du courant à plus de 2 500 habitants. Dans le rapport d’étude, les auteurs rappellent sur l’importance du choix du type de photovoltaïque, car cela influencerait sur la qualité du rapport eau/énergie d’une centrale flottante.
Est-ce que ces résultats sont valables pour tous les parcs solaires flottants ?

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En raison des configurations techniques et des conditions environnementales variées, toutes les centrales solaires flottantes ne fournissent pas les mêmes rapports eau/énergie. En effet, les parcs solaires flottants se déclinent en plusieurs types. Certains sont montés sur des flotteurs recouvrant entièrement la surface occupée par les modules. D’après les chercheurs, ce schéma d’installation serait le plus propice à un faible taux d’évaporation. Les autres types de configurations de panneaux flottants sont : les modules ancrés sur les systèmes de flottabilité (comme ceux de la centrale que nous avons visitée à Peyrolles-en-Provence), les modules suspendus au-dessus de l’eau et les modules en contact direct avec l’eau.