La Suisse installe dans les Alpes une centrale solaire flottante équipée de 1 400 panneaux bifaciaux qui pourra produire 22 000 000 de kWh.

L’énergie solaire a trouvé en Suisse un emplacement peu habituel. Dans le réservoir du Lac des Toules, situé à 1 810 mètres d’altitude à Bourg-Saint-Pierre, une centrale photovoltaïque flottante fonctionne depuis décembre 2019 et est considérée comme la première de son genre dans un environnement alpin.

Le projet, développé par Romande Energie avec le soutien d’entreprises spécialisées, vise à démontrer que les réservoirs de haute montagne peuvent également servir de lieux exploitables pour produire de l’électricité renouvelable.

Panneaux bifaciaux pour exploiter la radiation des Alpes

L’installation de démonstration dispose d’environ 2 240 mètres carrés de surface photovoltaïque et de 1 400 panneaux solaires bifaciaux répartis sur 35 structures flottantes. Sa puissance installée atteint 448 kWp.

Contrairement à une centrale solaire conventionnelle, ces plateformes sont conçues pour se déplacer verticalement en fonction des variations du niveau du réservoir et peuvent se poser au fond lorsque le niveau de l’eau diminue considérablement.

L’un des atouts majeurs de ce projet est l’utilisation de modules photovoltaïques bifaciaux, capables de générer de l’électricité tant par leur face avant que par leur face arrière. Cette technologie permet d’exploiter non seulement la radiation solaire directe, mais aussi une partie de la lumière reflétée par l’environnement.

La hauteur du site présente en outre certains avantages pour la production photovoltaïque. Une irradiation ultraviolette plus élevée, des températures plus basses ainsi que l’effet albedo de la neige peuvent améliorer les performances des panneaux. Les études menées avant mise en service indiquaient même une production jusqu’à 50 % supérieure à celle d’une installation comparable en zones basses.

Cependant, les résultats obtenus au cours des premières années de fonctionnement ont été plus modérés. Romande Energie a enregistré une production moyenne d’environ 1 400 kWh par kWp installé, contre 1 800 kWh/kWp initialement estimés.

Cela représente une amélioration d’environ 30 % par rapport à une installation conventionnelle en plaine, mais reste inférieur aux prévisions les plus optimistes.

Le principal défi n’est pas de capter les rayons solaires, mais de faire en sorte que l’installation continue de fonctionner dans l’un des environnements les plus exigeants pour une infrastructure photovoltaïque.

Le niveau du Lac des Toules peut varier d’environ 15 mètres au cours du cycle annuel d’exploitation du réservoir. La structure flottante doit s’adapter à ces changements et, pendant certaines périodes, reste appuyée sur le fond. De plus, la centrale est exposée à des températures allant jusqu’à -25 °C, de fortes chutes de neige, de la glace et des vents pouvant atteindre 120 km/h.

L’expérience a également mis en évidence certaines limites. L’accumulation de neige et les plaques de glace ont provoqué plusieurs jours d’indisponibilité et ont endommagé une dizaine de panneaux environ.

Les effets des montagnes sur l’ensoleillement et les ombres entre les modules ont également réduit la production par rapport aux estimations initiales. Le projet a intégré des modifications visant à atténuer ces problèmes, dont des solutions destinées à limiter la formation de névés.

D’un projet pilote à une usine solaire de plus grande taille

L’objectif de Romande Energie ne se limite pas au démonstrateur actuel. L’expérience acquise vise à servir de base à une installation photovoltaïque flottante dotée d’une capacité bien plus importante.

Le projet d’extension prévoit d’occuper un peu plus d’un tiers de la superficie du Lac des Toules et de dépasser 22 millions de kWh de production annuelle, ce qui est suffisant pour couvrir la consommation moyenne de plus de 6 200 ménages. Les prévisions initiales tablaient sur une capacité d’environ 12 MWp, par rapport aux 448 kWp de l’installation de démonstration.

L’intérêt de ce projet dépasse le cadre suisse. Les réservoirs artificiels peuvent offrir une alternative pour installer des installations photovoltaïques sans occuper de grandes surfaces agricoles ou naturelles. De plus, dans le cas d’installations associées à des centrales hydroélectriques, il est possible de tirer parti des infrastructures électriques et d’accès déjà existantes.

Le Lac des Toules vise à montrer le potentiel de l’énergie solaire flottante en haute montagne et à aider à surmonter ses propres défis. La neige, la glace, les variations du niveau de l’eau et les ombres des montagnes obligent à concevoir des structures et des systèmes d’ancrage spécifiques.

La valeur principale de cette installation réside non seulement dans l’électricité qu’elle génère. Sa fonction est de démontrer dans quelle mesure la combinaison d’énergie solaire photovoltaïque et d’infrastructure hydroélectrique peut fonctionner dans des conditions alpines extrêmes, et de fournir une base technique pour de futurs parcs solaires flottants dans des réservoirs de montagne.