IFP Energie nouvelles (IFPEN) et Ciel et Terre ont signé, fin 2011, une convention de partenariat R&D pour développer le premier système de grande centrale solaire flottante, Hydrélio, conçu par les équipes R&D de Ciel et Terre.
Aussi, Hydrélio vient t-il d’être lancé sur le marché international.
Ce partenariat a été mis en place dans le cadre de la politique d’accompagnement technologique d’IFPEN pour aider les PME à développer leurs innovations technologiques. Dans le cas présent, IFPEN a mobilité ses compétences scientifiques dans les domaines de la mobilisation par éléments finis, la modélisation structurelle ainsi que l’analyse du comportement des lignes d’ancrage.
Ce nouveau concept de centrale flottante répond à la problématique de disponibilité foncière et de conflit paysager auxquels sont confrontés les projets de grandes centrales solaires au sol. Il permet en effet de conserver des terrains pouvant être destinés à d’autres usages (agriculture, activité minière, tourisme, urbanisme) et de convertir des plans d’eau non utilisés en espaces dédiés à la production électrique renouvelable (lacs de carrière, d’irrigation, de traitement d’eau, de barrages). Ces surfaces aquatiques sont considérables.
Le système Hydrelio modulaire et déclinable est destiné à la construction de centrales pouvant atteindre 12 MW. Le module élémentaires est composé de deux flotteurs moulés en matière plastique PEHD : l’un supportant le panneau solaire et le second servant de liaison et composant une allée de maintenance. Les flotteurs sont ensuite assemblés pour former des îlots solaires, grâce à un systèmes de clés, facile à monter et ultra résistant.
Le partenariat Ciel et Terre / IFPEN a porté sur les contraintes mécaniques du système, et en particulier sur les sollicitations extrêmes de houles et de vent que peut subir la plateforme flottante. Les essais effectués en tenant compte des contraintes maximales liées aux conditions climatiques extrêmes (cyclones, typhons) confirment la viabilité du système pour tous les environnements climatiques.
Ciel & Terre possède à ce jour un portefeuille de 70 MWc de projet PV flottant en France et à l’étranger.
Les avantages d’Hydrélio selon ses promoteurs
Comme déjà évoqué ci-dessus, il devient possible de convertir les plans d’eau et réservoirs inexploitables en générateurs d’électricité. En effet, le système Hydrelio répondrait de façon durable à la problématique du conflit paysager et d’usage du sol. C’est pourquoi, les projets de centrales solaires flottantes sont basés essentiellement sur des plans d’eau industriels ou pollués.
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Le système permettrait également de bénéficier d’un meilleur retour sur investissement qu’une centrale au sol ou en toiture grâce notamment au refroidissement des panneaux et des câbles par l’eau (diminution des pertes dut à la surchauffe).
Ensuite, grâce à la réduction de la température de l’eau et de la surface exposée au soleil, la couverture de l’eau par la centrale solaire flottante va permettre de limiter l’évaporation à hauteur de 33% pour les plans d’eau naturels et 50% pour les réservoirs artificiels.
La couverture de l’eau par les panneaux et la plateforme Hydrelio ferait en sorte de réduire significativement la prolifération des algues. Combiné avec un autre engin – l’aérateur / oxygénateur Sungo -, la plateforme serait en mesure de réduire de façon naturelle la pollution organique du plan d’eau. La technologie Hydrelio minimise ainsi le recours aux solutions chimiques de dépollution et réduirait les coûts de maintenances.
Enfin, Hydrelio ne nécessite pas de terrassement ni d’occupation des berges. Sa structure est entièrement démontable et recyclable. Fabriquée en PEHD, elle peut être installée sans risque sur des réservoirs d’eau potable. Le système d’ancrage, qui ne requiert aucune fondation en béton, ainsi que les équipements (transformateur à huile biodégradable) respectent totalement la qualité de l’écosystème existant.
Caractéristiques techniques :
- Durée de vie: 30 ans
- Technologie: Extrusion soufflage
- Matière première: PEHD (possibilité 97% régénéré)
- Résistance aux vents: 190 km/h (équivalent tempête Klaus)
- Résistance des liaisons: 3 000 DaN (équivalent à 3 tonnes)
- Design des flotteurs optimisé pour le transport et l’industrialisation
- Adapté à tous types d’ancrage
- Montage de la plateforme au sol (structure et électricité)
- Une plateforme peut accueillir jusqu’à 300 panneaux PV
- Adapté à toutes les configurations électriques (onduleurs au sol ou embarqués sur barges…)
- Système testé par l’ONERA (Centre Français de recherche aérospatiale) et l’IFP Energies Nouvelles (Institut Français du Pétrole)
Bravo à ce JV IFP_EN et Ciel & Terre qui illustre une appli intéressante en combinant plusieurs atouts: PV_grds-Surfaces sans empiéter sur terres agricoles, solution_anti-évaporation, solution_anti-eutrophisation (qd combiné avec AQUAGO-SUNGO), cooling pour optimiser le rendement donc le productible en kWhs,….Qqs atouts bien pensés ! YA+KA espérer que DB-Gouv. très RAPIDEMENT, prennent les mesures qui permettront à cette filière de VIVRE et se développer, càd en classant ce type d’installations parmi celles bénéficiant d’un TARIF COHéRENT d’achat des kWhs par ErDF,…pas le ridicule 8.5 Cts€/kWh actuellement applicable pour des installations PV >100KWc ! YA+KA ! ASAP! Merci DB A+ Salutations Guydegif(91)
Ah Ah, je me marre. Comme s’il n’y avait pas assez de place sur les toits… Bon, de toutes façon dans moins de deux ans ça aura “coulé”. Cdlt
C’est excellent comme idée qui a aboutit à une solution concrète en précisant que les surfaces couvertes sont des sites industriels ou des barrages. Cette dimension n’a probablement pas été prise en compte dans le prochain appel à projets, qui serait lancé “dans les jours qui viennent” où l’énergie de grandes centrales ne serait rachetée qu’à 8,4 cent/kWh quand l’intégration au bâti est à 18 ou 19 cent/kWh. Il faudrait une catégorie “grandes centrales sur des sites non agricoles ou industriels” sous réserve d’une analyse d’impact environnemental. Il y a bien d’autres sites qui pourraient être utilisés dans un intérêt commun, et à moindre coût !! Ce pourrait être déjà sur toutes les infrastructures de transport. Exemple 1: les centaines d’hectares inutilisés dans les aéroports Exemple 2: les immenses surfaces entre les bandes d’auroroute Exemple 3: idem le long ou en couverture de certaines routes nationales et départementales Note: des modules ainsi disposés pourraient protéger des nuisances sonores également Exemple 4: idem sur réseau ferré: c’est le comble que le train électrique ne puisse être alimenté par des sources électriques solaires Exemple 5: que de place le long des voies navigables de France et de Navarre ! Et que d’innovations sans doute pour s’adapter à ces environnements spécifiques. Il faut croire que les énarques ne connaissent que “l’intégré au bâti”, qui est sans doute justifié mais à quel prix ! Les tarifs de rachat sont clairs: 18 cent en intégré, quand on peut réaliser des centrales au sol à moins de 12 cent/kWh aujourd’hui. Nous payons tous cette différence sur la contribution générale !
Salut, On peut imaginer l’implantation de cet ensemble sur le plan d’eau d’une STEP ! Bonne continuation.
C’est encore du photovoltaïque, autrement dit des terres rares, et du plastique, autrement dit du pétrole. Imaginons des tours de statoéliens flottantes invisible depuis la côte mais assez proche quand même, le statoéolien fonctionne jour et nuit avec des vents jusqu’à 200 Km/h, des essences de bois imputrécibles et aussi le bambou sont 5 fois moins dense que l’aluminium, et beaucoup moins cher. Prévoir un système totalement immersible en cas de grosse tempête, avec des ballasts en bois eux aussi. Raccords à la côte avec des lignes supraconductrices, puis volants d’inertie en batterie pour stocker l’électricité aux heures creuses… Cela ne devrait pas être une électricité très cher!
Désolé mais la quasi totalité du PV n’utilise aucune terre rare (qui est d’ailleurs un faux nom car elles sont au contraires très abondantes, seule leur extraction est problématique car souvent polluante) et pour le plastique vous repasserez, 98% d’un panneau c’est du verre et de l’alu ou de l’acier.
Terres rares hautement polluantes = 98% du marché mondial détenu par la Chine, dépendance totale de l’occident, qui ne veut pas exploiter les siennes pour cause de rejet présivible par son opinion public, autrement dit, on laisse les chinois se taper la m…! Pas de plastiques dans une cellule photovoltaïque… Ok peut-être juste dans les cadres, ce qui est sur c’est que les flotteurs sont en plastique! Enfin, gros problème au niveau du silicium et de l’idium, En 2006 et 2007, la croissance de la production mondiale de panneaux solaires a été freinée par manque de silicium, et les prix des cellules n’ont pas baissé autant qu’espéré, le prix de l’idium a décuplé entre 2002 et 2009! C’est la problèmatique que va connaître la voiture électrique avec le lithium, autrement ont échange une dépendance au pétrole contre une dépendance au lithium et on ne résoud rien, pire même, on explose les coûts du véhicule à l’achat et à l’utilisation, prix qui n’est pas réel puisque massivement subventionné par les impôts des consommateurs, tout comme le photovoltaïque qui est une electricité plus cher, et l’on fait tout pour toujours consommer encore plus d’électricité… Y’a pas, les barons mondiaux du big business ont de la suite dans les idées!
5% de la surface total de la france est bitumée ou recouverte de batiment. En couvrant TOUTES cette surface de PV, ca ne suffirait pas aux besoins elec français … alors du PV sur les toits => oui, sur des surfaces agricoles => non et comme l’a souligné Leader: sur des STEP => génial je trouve ! Idem sur des étendue d’eau non utilisée car à surface plus importante on est plus rentable que sur 20m² de toiture où il faut de toute façon toute l’elec de conversion, de raccordement, la maintenance, etc.
Pour le silicum (95% des panneaux installés dans le mond ele sont sur la base de cette techno) la dispo est infinie. En 2007/2008 ce sont les capacités de fabrication qui faisaient défaut et la tonne de silicium est montée à 500$. Aujourd’hui de nombreuses usines (dont certaines en France) ont ouvert et la tonne est à 20$. Et le PV était à 600€ le MWh il y a 4ans en France, il est aujourd’hui autour des 110€ (et continue à baisser) soit le même prix que pour la biomasse ou le nucléaire issu de l’EPR.
Cela n’a aucune change d’aboutir , surtout au tarif T5 , aucune rentabilité et qui plus est ,l’idée n’est pas nouvelle , mais complètement stupide pour bien des raisons. Et à mon avis très simpliste , avec toujours les mêmes arguments : CO2 , surface non cultivées etc… . J’espère que ENERZINE gagne beaucoup d’argent en présentant ce type d’idées complétement ringardes . La France est en train de tuer les vrais innovations , a part quand cela provient de nos grands groupes type erdf , VINCI etc..
Tout est dit, merci pour vote intervention
Rien de révolutionnaire… Ce n’est pas exactement une idée “géniale”, ni high tech ou franchement innovante, juste une extension assez logique des surfaces candidates au PV. Pourquoi pas… Si on n’oublie pas les défauts du PV bien sûr, et l’interaction avec le mileu ambiant qui là se transforme en ennemi “mortel”. L’eau n’est pas exactement l’endroit rêvé pour une centrale électrique. Il y aura aussi beaucoup de salissures, des pertes de rendement plus importantes, plus de vieillissement, de pannes, de maintenance… Enfin, ces surfaces “libres” ne sont pas infinies ni très répandues (même si le promoteur sous entend le contraire). C’est donc un marché probable mais un marché de niche. Quant au calculs de surfaces dans les commentaires ci-dessus. ils sont risibles. Prendre comme donnée de base la production crete est un peu ridicule.
j’ai peur de ne pas vous suivre sur les 140W/m². La densité du rayonnement solaire brut est de 1000W au m² à midi un jour sans nuage. A nos latitudes, il faut compenser l’inclinaison solaire / verticale, soit 60%/l’équateur. Si on calcul l’intensité moyenne (et non pas seulement à midi) + les nuages, on arrive à 110W avec une bonne inclinaison et 100W pour un panneau posé à l’horizontale. Vous nous sortez donc d’ou vos PV à rendement de 140% quand un rendement max de 20% est déjà hors de prix ? Ou alors j’ai loupé une étape … Une centrale solaire arrive péniblement à 10W/m² en conditions réelles. En prenant 20W/m² on obtient un facteur 7 avec votre calcul. Il faut donc bien 0.65%*7=4.55% de la surface totale du pays à recouvrir de PV … si qq veut également faire le calcul suivant: cmb couterait cette surface de PV ?
ok, j’avais mal compris votre histoire de puissance. Dans mon calcul précédent, ca fait donc 20W/m² soit 20Wh/m² sur 1h soit (x24 x365) 175KWh/an, donc on retombe bien sur la même grandeur. La question reste le prix d’un tel chantier. Car ne vous en déplaise, même 0.65% de toute la surface francaise c juste considérable et infaisable ! Meme a 10% de toute les surfaces baties, c’est illusoire. Mais de toute maniere je ne remet pas en cause la véracité d’utiliser l’energie solaire. Il faut juste placer les choses ds leur contexte (qui ds le cas de l’energie n’est pas chose simple).
Si je prends vos chiffres, 3600km2 de panneaux, soit à 140Wc/m2 environ 500GWc installés, permettraient de produire les (environ) 500TWh consommés en France par an. Je suis d’accord avec les ordres de grandeur. La question, c’est ce qu’on fait avec les 400GW de puissance que devraient produire à la pointe (un beau début d’après-midi de printemps) 500GW installés alors que la consommation est à ce moment là de 50 à 60GW?
STEP+batteries des futurs VE rechargés en journée au boulot, ou batteries à la maison pour stoquer directement la production locale. Cher mais efficient !
“Ce que je veux dire, c’est qu’il y a assez de surface en toiture.” => les chiffres exactes seraient à trouver, mais d’après mes calculs, on arrive à 1000km² max de toitures orientés sud en france. C’est pour l’ordre d’idée. Donc c’est clairement une partie de la solution, mais inssufisant. A moins de bouffer des terres agricoles via des fermes solaires (mauvaise idée bien sur) car je ne voit pas mettre des panneau solaire au dessus des routes, aéroport et autres surfaces bitumée. D’autant que d’un point de vue efficience energétique, le solaire thermique est plus efficace (50% de rendement pure, stoquage plus facile, pas de transformation energétique, etc) et entre en conccurence direct avec le photovoltaique … par contre je ne dit pas que ca peut être une partie de la solution !
“D’autant que d’un point de vue efficience energétique, le solaire thermique est plus efficace (50% de rendement pure, stoquage plus facile, pas de transformation energétique, etc) et entre en conccurence direct avec le photovoltaique …” Le rendement n’a de sens que pour les énergies fossiles. Avec le solaire, peu importe que le rendement soit de 25% ou de 50%, l’énergie lumineuse du soleil est gratuite et inépuisable. Le rendement n’a d’incidence que sur le surface de l’installation. Cdlt
a partir du moment ou il y a conversion d’energie, on parle de rendement. Or là on passe bien d’énergie du rayonnement lumineux à un fluide dont on fait monter sa température. Il y a donc rendement, ceci afin de pouvoir comparer ce que l’on fait de l’energie initiale (vers élec avec PV ou chaleur avec thermique). Le thermique a donc bien un meilleur rendement que le photovoltaique, ou si vous préférez besoin de moins se surface utile. Le soleil a beau etre gratuit, 10m² de PV ou 2m² de thermique n’auront jamais le même cout car vous semblez oublier le cout du matériel … Sinon pk ne pas utiliser exclusivement les matériaux les moins cher (comme les PV imprimé à faible rendement ?).
Cher mais efficient dites vous. Cher, pour sûr, efficient faut voir. Comme rappelé ici, pour faire du stockage de façon significative il faut un “business case”. Sinon, on parle dans le vide.
Me voilà rassuré (sur les 500GW!) Sur le reste , je suis d’accord avec vous, à parir du moment où la ressource est gratuite et inépuisable (vent, soleil) , la seule chose qui compte c’est à quel coût on peut la transformer. Le rendement n’a plus vraiment d’intérêt, sauf si son augmentation permet de réduire le coût et éventuellement l’occupation de l’espace.