Deux projets photovoltaïques récompensés par le Watt d’Or en Suisse

Solaire flottant, auto-consommation, réseaux intelligents et bâtiments innovants étaient parmi les thématiques centrales primées cette année par les Watt d’Or, prix décerné par l’Office fédéral suisse de l’énergie (Ofen). Son objectif est d’inciter les milieux économiques et politiques, mais aussi le grand public, à découvrir les atouts de technologies énergétiques prometteuses.

Dans la catégorie énergies renouvelables, le prix est revenu au parc solaire flottant installé dans le lac de retenue des Toules dans les Alpes. « En collaboration avec ABB Suisse, Romande Énergie a réussi à résoudre les nombreux problèmes techniques liés aux conditions régnant à cette altitude, a justifié l’Ofen lors de la remise de prix. Le succès de ce parc unique au monde est tel que d’autres entreprises d’approvisionnement en énergie en Suisse et à l’étranger s’y intéressent déjà ».

L’idée de valoriser un lac de barrage est née en 2012, autour d’une pause-café. « Il existe des parcs solaires flottants dans de nombreux pays, mais dans des zones climatiques entièrement différentes. C’était une première en milieu alpin et sur un lac de retenue dont le niveau fluctue entre 0 et 50 mètres », se souvient Guillaume Fuchs, son chef de projet. Après des études de faisabilité, une première installation test a été construite à côté du lac. Il s’avère qu’en raison de l’atmosphère moins dense et du rayonnement solaire plus élevé et de la réverbération sur la neige, la production d’électricité l’altitude de 1800 mètres est jusqu’à 50 % plus élevée que sur le plateau suisse. Des études détaillées et des business plans ont ensuite suivis. La demande d’autorisation de construire a finalement été soumise aux autorités valaisannes en 2017. « Nous avons impliqué les organisations de protection de l’environnement depuis le début, en l’occurrence les sections valaisannes de Pro Natura et du WWF, explique Guillaume Fuchs, Le milieu alpin est sensible. Mais le lac des Toules ne se situe pas dans une zone protégée. De plus, il est vidé complètement chaque année, de sorte qu’aucun système écologique ne peut s’y développer ».

Les travaux de construction ont commencé au printemps 2019 avec notamment le raccordement au réseau électrique, l’arrimage au fond du lac et l’assemblage des structures flottantes en alliage aluminium et polyéthylène haute densité qui s’élèveront et s’abaisseront en même temps que le niveau d’eau. Un défi structurel et technologique de taille, tout comme les conditions climatiques extrêmes : les vents peuvent souffler à 120 km/h, les températures varient entre – 25°C en hiver et + 30°C en été, le lac peut être recouvert d’une couche de glace allant jusqu’à 60 cm d’épaisseur et les modules peuvent disparaître sous un manteau neigeux atteignant 50 cm.

Les 2200 m² de panneaux solaires bifaciaux montés sur les flotteurs produisent environ 800 000 kWh par an. Ils captent la lumière du soleil des deux côtés et peuvent ainsi utiliser en plus la lumière du soleil réfléchie par la neige. La chaleur qui en résulte fait également glisser la neige sur les panneaux. Le rayonnement UV plus élevé et les températures plus basses contribuent également à un meilleur rendement. Le projet pilote a coûté environ 2,4 millions de francs suisses (2,2 M€).

Et Romande Energie n’a pas l’intention d’en rester là. « Nous avons beaucoup appris pendant les phases de construction et d’exploitation et nous connaissons maintenant le potentiel d’amélioration. L’idée est de développer un système plug & play qui pourrait ensuite être installé sur d’autres lacs de retenue », explique Guillaume Fuchs. Le parc solaire flottant doit également être agrandi en 2022. Recouvrant un tiers de la surface du lac, il fournirait alors environ 22 millions de kilowattheures d’électricité par an pendant 50 ans, dont plus de 8 millions de kWh seraient produits en hiver.

Dans la catégorie bâtiments et espace, Walter Schmid, président de la fondation Umwelt Arena Schweiz et son fils, René Schmid, architecte (René Schmid Architekten AG à Zurich) ont également reçu un trophée, en forme de boule de neige, pour leur nouveau lotissement de Männedorf (canton de Zurick) qui privilégie l’autosuffisance énergétique en réseau. L’ensemble des besoins énergétiques annuels du lotissement sont couverts par les énergies renouvelables : les modules photovoltaïques ocres et blancs en façade et sur les toits produisent plus de 90 000 kWh d’électricité par an. Deux petites éoliennes sur les toits fournissent environ 1200 kWh d’énergie par an et alimentent les ascenseurs éco-énergétiques développés par Schindler SA.

Les bâtiments ne sont cependant pas autonomes sur le plan énergétique, mais sont raccordés au réseau d’électricité et de gaz. 50 % de l’énergie produite est consommée directement sur place par les habitants et pour la station de charge des véhicules électriques. Le stockage saisonnier s’effectue par le biais des réseaux interconnectés. L’excédent d’électricité est envoyé à une installation pilote Power-to-Methan de la Haute école technique de Rapperswil où il est transformé en méthane synthétique. Ce gaz neutre en CO₂ est stocké temporairement dans le réseau de gaz. En hiver, il est remis à la disposition des immeubles de Männedorf et permet de produire de l’électricité et de la chaleur grâce à l’installation CCF. « Quelque 20 000 kWh d’électricité excédentaire sont transformés chaque année en biogaz. Environ 18 000 kWh sont utilisés ultérieurement en hiver », résume René Schmid.