Où devrions-nous mettre autant de panneaux solaires ?

Le 《Accord de ParisLe rapport conclut que des efforts devraient être faits pour contrôler le réchauffement climatique à 1,5 degré Celsius, sinon cela entraînerait de graves conséquences telles que l'élévation du niveau de la mer, des conditions météorologiques extrêmes, des dommages écologiques et des maladies. Mais le temps presse et l’énergie solaire ne représente encore que 3,7 % de la production énergétique. Nous avons un besoin urgent de plus d’énergie solaire. Mais où allons-nous mettre les panneaux solaires ? Ils nécessitent beaucoup d'espace. La technologie photovoltaïque intégrée joue un rôle gagnant-gagnant dans de nombreux domaines, et les toits solaires des villes et villages en sont un exemple typique. Aujourd’hui, nous parlerons d’autres technologies photovoltaïques intégrées.

Photovoltaïque agricole 

Panneaux solaires double face, la terre entre eux peut être utilisée pour faire pousser des cultures et du bétail ; Alternativement, le panneau solaire peut être tourné vers le soleil ; Alternativement, il peut être placé suffisamment haut pour permettre aux agriculteurs de marcher et de travailler en dessous, tout en profitant d'un peu d'ombre. Vous pensez peut-être que cela réduira les rendements des cultures, et non seulement les cultures pousseront bien, mais les rendements des tomates et des piments doubleront même car ils arrêteront la photosynthèse sous trop de pression. Les panneaux solaires peuvent également protéger les cultures en contrebas des fortes pluies et de la grêle. Les agriculteurs peuvent même revendre leur excédent d’énergie solaire aux populations locales. Le changement climatique signifie que ces conditions météorologiques extrêmes augmentent progressivement. Il peut également garantir que la quantité d’eau nécessaire à l’irrigation est réduite, ce qui le rend très utile dans une autre condition extrême : les zones arides.

Bien que l’énergie solaire offre des rendements alléchants, le coût d’investissement reste plus de deux fois supérieur à celui d’une installation au sol, et vous ne pouvez pas utiliser la totalité du champ pour cultiver de la nourriture. Les prises montées sur panneau occuperont 1 à 12 % de l'espace, en fonction de la culture et du système photovoltaïque. Cependant, la tendance des prochaines années est pleine d’espoir. Selon les agences d'analyse de marché, le marché mondial devrait croître de 40 % au cours des cinq prochaines années. Dans les régions arides et les endroits fortement dépendants de la terre, comme l’Inde, l’Indonésie et de nombreux pays d’Afrique et d’Amérique du Sud, le photovoltaïque agricole peut économiser beaucoup d’eau et de terres. Combiner des panneaux solaires avec des terres est un moyen de sauver des terres. Et si on installait l’énergie solaire sur l’eau ?

Production d'énergie photovoltaïque flottante (FPV)

L'énergie solaire est installée sur une structure semblable à un radeau flottant sur l'eau, et seulement 10 % de tous les réservoirs disponibles dans le monde peuvent fournir une capacité installée maximale de 23 térawatts. À long terme, ces 23 térawatts de production d'électricité suffiront à répondre aux besoins en électricité du monde actuel en un an. Selon un rapport publié par le National Renewable Energy Laboratory (NREL) des États-Unis, le photovoltaïque flottant peut jouer un rôle clé dans l'objectif régional de l'Association des nations de l'Asie du Sud-Est (ASEAN), qui est d'atteindre une capacité installée d'énergie renouvelable de 35 % d'ici 2025. Le rapport a identifié 7 301 plans d'eau appropriés pour le déploiement de systèmes photovoltaïques flottants en Asie du Sud-Est (88 réservoirs et 7 213 plans d'eau naturels). Dans l'ensemble, le potentiel photovoltaïque flottant du réservoir est de 134 à 278 GW et celui du plan d'eau naturel de 343 à 768 GW. Singapour est peut-être l'un des plus petits pays du monde, mais ce centre financier prospère est l'un des pays ayant les plus grandes émissions de dioxyde de carbone par habitant en Asie. Même si les autorités s'efforcent de changer cette situation, les énergies renouvelables constituent un défi dans un pays où il n'y a pas de rivières pour fournir l'eau nécessaire à la production d'électricité et où l'énergie éolienne est insuffisante pour faire fonctionner les turbines. C’est pourquoi ce pays tropical s’est tourné vers la production d’énergie solaire. Cependant, dans une superficie seulement deux fois plus grande que celle de Los Angeles, il n’y a presque pas d’espace terrestre excédentaire. "Après avoir épuisé les toits et les terres disponibles, le prochain énorme potentiel réside en réalité dans nos eaux", a déclaré Jen Tan, chef du département solaire de l'Asie du Sud-Est. Des milliers de panneaux solaires brillants s'étendent dans les eaux près de Singapour. L'énergie solaire ici peut produire 5 mégawatts d'électricité, ce qui est suffisant pour alimenter en électricité 1 400 appartements pendant une année entière. La centrale photovoltaïque du réservoir de Dingzhuang à Dezhou, dans le Shandong, en Chine, peut même fournir une électricité propre de 320 mégawatts par an, économiser 168 000 tonnes de charbon standard et réduire les émissions de dioxyde de carbone de 453 000 tonnes.

Production d’électricité flottante chinoise

Ce n'est pas tout, dans la version solaire, vous pouvez également élever des poissons dans des clôtures aquacoles, ce qui peut générer des revenus supplémentaires. Les projets photovoltaïques flottants peuvent être particulièrement utiles pour les barrages hydroélectriques. En été, les panneaux solaires peuvent produire de l'électricité. Lorsque le temps est humide, l'énergie hydroélectrique peut être démarrée et elle peut également refroidir les panneaux flottants pour les rendre plus efficaces. En protégeant la surface de l'eau du soleil, les panneaux peuvent réduire l'évaporation, ce qui en fait un véritable atout en période de changement climatique, alors que l'eau devient de plus en plus précieuse. La pénurie d'eau est un problème majeur, en particulier dans les régions arides comme l'Afrique subsaharienne, l'Asie du Sud-Est ou le Moyen-Orient. Dans des conditions extrêmes, jusqu’à 90 % des précipitations peuvent être perdues à cause de l’évaporation. Les panneaux solaires flottants peuvent aider à résoudre ce problème. Selon une étude menée en Jordanie, l'utilisation de panneaux photovoltaïques flottants sur les réservoirs peut réduire les pertes d'eau de 42 % par rapport aux réservoirs non couverts. L’utilisation de tels panneaux sur les plans d’eau intérieurs n’est qu’un début. Les panneaux flottants sur l'océan sont plus efficaces que les panneaux flottants sur les réservoirs, et les panneaux océaniques génèrent 13 % d'énergie en plus que sur les réservoirs, car l'océan est plus capable de refroidir le système que les lacs ou les lagons, ce qui améliorera considérablement l'efficacité de la production d'électricité. L’espace océanique entre les parcs éoliens offshore est généralement vaste et l’espace intermédiaire peut être utilisé pour l’énergie solaire flottante.

La technologie photovoltaïque flottante a pour fonction de ne pas occuper les ressources terrestres, de réduire l'évaporation de l'eau, de bloquer la lumière du soleil et d'inhiber la croissance des algues, et même de générer des bénéfices supplémentaires pour les fermes piscicoles. Alors pourquoi commençons-nous seulement maintenant ? Cela s’explique en partie par le coût, car l’énergie solaire flottante nécessite un équipement spécialisé et un personnel d’installation qualifié. La structure du panneau doit pouvoir résister au vent, aux vagues et à la corrosion. Cela signifie que leur durée de vie est plus longue que sur terre. Cela a entraîné une hausse des prix de production d'électricité de 2 à 20 % aujourd'hui. Mais les experts estiment que les prix diminueront considérablement à l’avenir. Le photovoltaïque flottant peut réduire la croissance des algues, réduire les risques pour la santé et réduire les coûts de traitement de l’eau. Mais les changements dans la chimie de l’eau peuvent également conduire à la nitrification et à l’oxygène. Jusqu’à présent, plusieurs études n’ont trouvé aucun impact sérieux sur la qualité de l’eau ou sur les écosystèmes. Les experts prévoient que le taux de croissance annuel du photovoltaïque flottant atteindra 30 % au cours des cinq prochaines années, le marché étant principalement concentré en Asie, mais l'Europe, l'Afrique et les États-Unis commencent également à investir.

Dans l'ensemble, la technologie photovoltaïque intégrée peut créer une situation gagnant-gagnant sans occuper de précieuses ressources foncières, et devrait devenir une composante importante de l'énergie dominante à l'avenir, contribuant au développement durable et à la protection de l'environnement. Cependant, pour réaliser ces perspectives, il faut des efforts conjoints du gouvernement, des entreprises et des instituts de recherche pour promouvoir l’innovation technologique, la promotion du marché et la formulation de réglementations et de politiques.