D’après pv magazine International
Pour économiser du foncier et réduire l’évaporation de l’eau, l’Inde, notamment dans l’État du Gujarat, a construit plusieurs centrales solaires photovoltaïques sur des canaux d’irrigation. Selon un groupe de chercheurs de l’Université de Californie à Santa Cruz, aux États-Unis, ces projets pourraient être facilement transposés aux États-Unis et, en particulier, en Californie, qui possède un large système d’adduction d’eau et qui est constamment menacé par sécheresses. Cependant, ils estiment que la faisabilité dépendra du coût de l’énergie nivelé (LCOE), qui devra être le plus proche possible de celui des centrales au sol.
Dans l’étude « Energy and water co-benefits from covering canals with solar panels », publiée dans la revue Nature sustainability, les scientifiques ont mené des simulations hydrologiques et techno-économiques régionales pour évaluer si le réseau de canaux de 6350 km de Californie pouvait convenir à l’installation de panneaux solaires. « Pour la plupart des résultats, nous avons considéré la technologie des semi-conducteurs au tellurure de cadmium (CdTe), mais dans l’analyse de sensibilité, nous avons également considéré le silicium multicristallin », ont-ils précisé.
Méthodologie
Le groupe de recherche a appliqué trois méthodes différentes pour évaluer l’évaporation potentielle de l’eau: une version modifiée de l’équation de Penman-Monteith, qui nécessite des données sur la température, l’humidité relative, la vitesse du vent et le rayonnement solaire ; l’évaporation du bac, qui est un outil de mesure tenant compte de la température, de l’humidité, des précipitations, de la dispersion de la sécheresse, du rayonnement solaire et du vent ; et le California Irrigation Management Information System (CIMIS), qui aide les producteurs agricoles et les cultivateurs à gérer efficacement les ressources en eau.
Trois configurations d’installations photovoltaïques différentes ont été analysées pour huit sites différents à travers le réseau californien de canaux : une centrale solaire commune montée au sol située sur un terrain adjacent aux canaux ; un système en treillis d’acier couvrant un canal déjà utilisé dans plusieurs projets en Inde ; et une conception en canopée avec des câbles suspendus, également utilisée en Inde.
Coûts et LCOE
Premier enseignement : l’analyse a montré qu’il n’y avait pas de différence significative entre les trois projets en termes de LCOE. Ce dernier était également très proche de celui des centrales au sol. « Dans le cas des conceptions sur canal, le surcoût annuel est compensé par l’augmentation de la production d’énergie annuelle, en raison du refroidissement par évaporation », lit-on dans le journal.
Les universitaires ont également calculé la valeur actuelle nette (VAN) des trois typologies de centrales, en tenant compte des revenus, des coûts initiaux, de l’installation, des permis et du terrain… Ils en ont déduit que les panneaux solaires accrochés par des câbles peuvent avoir une VAN plus élevée qu’une installation au sol, car les coûts de CAPEX supplémentaires peuvent être compensés par la conservation de l’eau, une augmentation de la production d’électricité due au refroidissement par évaporation, les coûts fonciers évités et l’absence d’entretien généralement nécessaire en raison des plantes aquatiques. Quel que soit le système choisi, « la valeur actuelle nette de l’énergie solaire sur canal dépasse aussi de 20 à 50 % celle des installations PV conventionnelles, ont conclu les chercheurs, ce remet en question notre compréhension des emplacements les plus économiques pour l’énergie solaire ».
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