Centrales solaires flottantes : ces effets microclimatiques qui influent sur la production

Grâce à cette nouvelle recherche française, les futures centrales solaires pourraient gagner en performance et mieux s’intégrer à leur environnement. L’étude permet en effet de comprendre les mécanismes par lesquels les installations photovoltaïques modifient les conditions locales autour d’elles. À terme, ces travaux pourraient conduire à une conception plus fine des centrales, en particulier des installations solaires flottantes.

À leur échelle, les infrastructures énergétiques influencent le climat local. Température de l’air, circulation du vent, humidité ou évaporation peuvent ainsi être modifiées par un aménagement. L’ensemble de ces variations, souvent discrètes, mais bien réelles, correspond à ce que l’on appelle des effets microclimatiques. Dans le cas du photovoltaïque, ces phénomènes ont des conséquences directes sur les performances des panneaux solaires. Pourtant, jusqu’à présent, ces effets microclimatiques sont négligés dans les outils de conception et de calcul.

C’est justement ce manque que vient combler une recherche française publiée dans la revue Renewable Energy. Les chercheurs se sont intéressés plus particulièrement aux centrales solaires flottantes. Ils ont développé un cadre de modélisation capable de décrire avec précision les effets microclimatiques générés par ce type d’installation.

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Une maquette virtuelle pour simuler vent, chaleur et évaporation

Concrètement, les chercheurs ont créé une sorte de maquette numérique de centrale photovoltaïque flottante. Cet outil intègre la disposition des panneaux, leur inclinaison, leur hauteur au-dessus de l’eau ainsi que l’espacement entre les rangées. Des conditions réalistes de vent et d’ensoleillement sont ensuite appliquées à cette représentation virtuelle.

Le modèle calcule alors la circulation de l’air entre et sous les panneaux, les échanges de chaleur entre les modules et l’atmosphère, ainsi que l’évaporation de l’eau sous la surface partiellement couverte. L’approche permet de visualiser les différences locales de température, de ventilation et de pertes d’eau au sein même de la centrale.

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Vers des prévisions de rendement plus fiables

L’un des principaux objectifs de ces travaux est d’affiner les prévisions de rendement des installations solaires. La performance des panneaux dépend fortement de leur température, elle-même influencée par le vent. L’outil développé permet ainsi de mieux estimer les échanges thermiques, et donc d’évaluer de manière plus précise les rendements.

Le modèle numérique offre également la possibilité de quantifier avec davantage de précision l’évaporation de l’eau, en évaluant l’impact réel des centrales solaires flottantes sur les pertes hydriques. Ce système constitue surtout un outil d’aide à la conception. Grâce aux simulations, il devient possible d’adapter l’implantation des panneaux aux conditions locales, d’optimiser leur disposition et de mieux équilibrer performance énergétique et impact environnemental.

Si cette étude se concentre sur le photovoltaïque flottant, les chercheurs indiquent que leur approche pourrait être étendue aux centrales photovoltaïques au sol et à l’agrivoltaïsme.