Le tracker solaire flottant Flotus / Image : Soltec.
Le solaire flottant est un secteur en pleine expansion, avec une capacité installée de 2,6 GWc en 2020, essentiellement concentrée en Asie. Accompagnant ce développement rapide, la technologie progresse et aboutit notamment à un premier tracker solaire flottant proposé par Soltec.
Les avantages du solaire flottant sont multiples, et le premier d’entre eux est de pouvoir utiliser des plans d’eau déjà artificialisés, comme ceux issus de barrages, de STEP, ou d’anciennes mines inondées. Le solaire flottant permet ainsi de réduire les contraintes foncières et de conflit d’usage, notamment dans les lieux où il existe peu de terrains disponibles.
Un inconvénient, toutefois, réside dans le rendement global de production. En effet, par principe, un plan d’eau est plat, et le rendement de panneaux photovoltaïques placés horizontalement est plus faible, car ils ne font pas face au soleil, notamment dans les zones situées aux latitudes élevées et pendant la saison d’hiver. Une solution est de placer les panneaux sur des structures en hauteur permettant de les redresser face au soleil. Cependant, outre la complexité accrue de l’installation, ces structures deviennent sensibles au vent, ce qui accroit encore la difficulté d’installation, et les risques d’endommagement. C’est pour résoudre ces problèmes que Soltec propose un nouveau suiveur (tracker) solaire, baptisé Flotus, et destiné aux installations photovoltaïques flottantes.
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Soltec indique que son système de tracker est issu d’une conception navale avancée. Les panneaux sont en effet placés sur un dispositif relativement complexe constitué d’un réservoir central inondable et de deux flotteurs longitudinaux. La société ne donne pas beaucoup de détails sur le fonctionnement mécanique de l’ensemble, mais indique qu’il permet un mouvement similaire à celui des trackers solaires au sol. Il permet notamment de redresser les panneaux, et de suivre la course du soleil de l’est à ouest. Le fabricant assure que Flotus permet d’augmenter la production d’électricité de 15 à 25 % en élargissement la période de production aux heures matinales et en soirée. Autre avantage : le système permet d’utiliser des panneaux bifaciaux, qui bénéficient en l’occurrence de la réflexion de la lumière du soleil sur l’eau.
Combiné avec l’effet de refroidissement de l’eau, et la minimisation de l’ombrage entre modules, Soltec avance que le Flotus surpasse les performances des trackers solaires au sol. Étant lui-même fabricant de ce type de matériel, on peut supposer que Soltec connaisse bien les performances de ces systèmes. Par ailleurs, le système est robuste. D’après Soltec, en effet, il peut fonctionner sans risque même en cas de rafales de vent dépassant 100 km/h. Nous n’avons pas d’information au sujet du prix du système et de sa rentabilité économique. Le système semble visuellement complexe et massif, mais il est possible que les gains de productivité compensent les surcoûts du système. Cela devra être vérifié dans la durée, après la première construction du Flotus dans le cadre d’un projet concret.
Soltec propose une vidéo sur son système : elle reste toutefois assez elliptique ⬇️
Commentaires
"En effet, par principe, un plan d’eau est plat, et le rendement de panneaux photovoltaïques placés horizontalement est plus faible, car ils ne font pas face au soleil, notamment dans les zones situées aux latitudes élevées et pendant la saison d’hiver. Une solution est de placer les panneaux sur des structures en hauteur permettant de les redresser face au soleil."
Un bel argument technique qui relève presque du sophisme.
Définition du sophisme : argument, raisonnement faux malgré une apparence de vérité.
En redressant les panneaux, ils font de l'ombre derrière eux, donc on est obligé de les éloigner les uns des autres pour éviter que les panneaux de derrière ne soient dans l'ombre de deux qui sont devant.
Ce faisant, la densité de panneaux sur l'ensemble de la surface est fortement diminuée. Donc moins de panneaux à l'hectare qu'en position horizontale. Beaucoup d'ingénierie pour un match nul.
Pareil pour la mise en place d'un suivi du soleil par tracker. Les panneaux de derrière risquent également d'être dans l'ombre des panneaux situés devant eux, sans compter qu'à l'échelle d'un lac, un groupe de panneaux , en raison de la rotation, va occuper la surface d'un disque gigantesque. Et je doute qu'on fasse une rotation d'un seul bloc d'1 hectare de panneaux. On parle de panneaux PV posés sur l'eau, et non pas d'un champ d'antennes de radio-télescopes qui coulissent sur des rails de type voie ferroviaire.
Que les panneaux soient posés à l'horizontale ou inclinés, la quantité de lumière reçue du soleil par hectare est la même : un peu plus de 1000w / m2 au sol (de mémoire...) dans de bonnes conditions (équateur à midi).
Beaucoup d'ingénierie et de complexité, donc de coûts et de risques de défaillances, pour l'espérance d'un gain modeste.
La résistance d'une chaine est équivalente à celle de son maillon le plus faible.
raisonnement simpliste si il en est ! Vous semblez penser que le paramètre à optimiser ne peut être que la surface occupée ! Par ailleurs, les panneaux bifaciaux qui se généralisent rebattent complètement les règles de conception. Les paramètres que l'on peut désirer optimiser sont très variés. Par exemple si comme vous le décrivez vous cherchez la puissance surfacique installée maximum ce n'est pas l'installation horizontale qui est choisie, mais plutôt une succession d'inclinaisons à sensiblement 10 ° est et ouest . Si vous cherchez à maximiser l'energie produite par les panneaux le tracker (2 axes) est indispensable, Si vous cherchez à avoir la courbe de production la plus "carrée" des panneaux bifaciaux montés verticalement (est/ouest) sont le meilleur compromis. Il n'y a pas une "bonne" solution ni un "bon" paramètre à optimiser, mais juste des choix réfléchis en fonction de ce que l'on veut faire. Par exemple dans le cas d'une installation horizontale , le maillon faible est justement cette inclinaison nulle qui mène les panneaux à s'encrasser rapidement.
"Par exemple dans le cas d’une installation horizontale , le maillon faible est justement cette inclinaison nulle qui mène les panneaux à s’encrasser rapidement."
Oui, c'est vrai.
Mais je pense que ceci peut être compensé à peu de frais structurels.
Avec très légère inclinaison 5° maxi.
Dans ce cas je pars du principe qu'il y a de toute façons un écart entre les panneaux (donc une légère pente de 5° est sans problème) , notamment sous la forme de longs pontons toutes les 2 rangées de panneaux, dont le rôle est destiné à la maintenance. Ces pontons peuvent être utilisés par des robots nettoyeurs.
Dans les installations PV en zone désertiques, je crois qu'il existe de robots nettoyeurs, donc cette technologie est déjà efficiente.
Vous cherchez toujours une optimisation en fonction de vos propres idées et non de la réalité. En zone désertique l'espace ne coute rien ou presque et écarter les rangées de panneaux ne dérange personne . En zone désertique l'albédo du sol peut être très élevé. Par exemple dans des déserts froids et enneigés une orientation proche de l'horizontale est à proscrire. Il faut aussi tenir compte du contexte électrique dans le quel on fait cette installation pour maximiser le service rendu ou le profit ( ce qui revient au même), On peut aussi avoir à optimiser en fonction de la connexion au réseau électrique dont on dispose. Le fait de coupler ou non le photovoltaïque avec des batteries va aussi influer sur l'optimisation du parc. Il n'y a pas une bonne solution, mais tout un éventail de compromis technico économiques.
Sauf que le matin et le soir les rayons du soleil doivent faire un chemin bien plus long dans l'atmosphère, donc les panneaux produisent nettement moins même s'ils sont bien orientés.