+ 2024 SOLEVAP – Optimisation des transferts de chaleur et de l’évaporation au sein des centrales solaires implantées sur des étendues d’eau et surface agricole

Le solaire flottant comme solution d’avenir

Le projet SOLEVAP se positionne dans un contexte général de forte croissance de la capacité photovoltaïque (PV) en France. Les scenarios énergétiques prévoient notamment une hausse d’un facteur 7 à 20 – par rapport à 2020 – des capacités de production PV en France à horizon 2050. Étant donné le surcoût des installations en toiture, cette augmentation massive se fera par le raccordement de grandes centrales au sol, et probablement sur des terrains déjà artificialisés tels que les friches industrielles. Or l’installation de telles infrastructures, outre les investissements colossaux qu’elles engendrent, risquent de faire face à des oppositions, souvent légitimes, liées à la confrontation entre des enjeux énergétiques et d’autres enjeux tel que l’usage des sols. L’identification de surfaces aptes à accueillir de nouvelles installations photovoltaïques devient ainsi primordiale.

Le projet SOLEVAP porte sur l'analyse des phénomènes de transfert de chaleur et d'évaporation au sein de centrales photovoltaïques installées sur des étendues d'eau et de surfaces agricoles. L'objectif est d'optimiser leur configuration géométrique afin de maximiser leur production, tout en tenant compte i) de la fonctionnalité du terrain et ii) des conditions météorologiques. Le projet vise également à améliorer notre capacité à prédire la production à court terme et à prolonger la durée de vie de ces systèmes. Pour les exploitants, ces aspects sont essentiels pour garantir la compétitivité des systèmes en minimisant les dégradations de la production liées aux surchauffes des panneaux. Pour atteindre ces objectifs, SOLEVAP vise à mettre en place une métrologie des échanges thermiques à l'échelle d'une centrale photovoltaïque, adaptée à des mesures en milieu réel, et à redéfinir les modèles pour prédire les échanges thermiques et d'évaporation (et finalement la température des panneaux) au sein d'une centrale implantée sur une étendue d'eau ou un terrain agricole. L’étude considère l'ensemble des paramètres d'influence (hygrométrie, vitesse et direction du vent) afin de rendre les modèles pertinents pour une utilisation industrielle. Le projet vise donc à fournir un démonstrateur en soufflerie et un modèle opérationnel permettant d'analyser l’aérodynamique de centrales PV, afin d’évaluer son adaptabilité aux fonctionnalités des terrains utilisés et aux conditions météorologiques.