Comparaison entre les centrales photovoltaïques offshore et à terre

D’après pv magazine International

Des chercheurs du Copernicus Institute of Sustainable Development de l’Université d’Utrecht ont étudié l’effet des facteurs environnementaux ─ notamment la différence de niveau d’irradiation, la température ambiante, la vitesse du vent, les précipitations et la température de surface de la mer ─ sur les systèmes photovoltaïques flottants offshore (OFPV) afin de développer des modèles de régression qui peuvent être utilisés comme première étape dans la prédiction des avantages de rendement pour l’emplacement des OFPV par rapport aux systèmes terrestres. Leurs conclusions sont disponibles dans l’article de recherche “Offshore floating photovoltaics system assessment in worldwide perspective“, publié dans la revue Progress in Photovoltaics.

« Bien que la technologie et le type de montage soient également importants, notre approche vise à développer un modèle qui neutralise ces impacts et isole la géographie en tant que facteur déterminant de la performance photovoltaïque et des différences entre les installations photovoltaïques offshore et terrestres », a déclaré le groupe dans son rapport. Deux méthodologies différentes ont été utilisées pour trouver la corrélation entre les variables indépendantes et l’avantage de l’OFPV : la régression linéaire multiple (MLR) et la régression polynomiale multivariée (MPR).

En analysant les différences de température entre les sites en mer et à l’intérieur des terres dans 20 villes portuaires, le groupe a constaté que, dans presque tous les sites, l’effet de refroidissement par l’eau se traduisait par des températures de module plus basses dans les sites OFPV utilisant une structure de ponton en acier. En outre, sur 70 % des sites, la valeur moyenne d’irradiation était plus élevée pour les systèmes offshore que pour les systèmes terrestres. Le rapport note que même dans les endroits où les sites offshore présentaient un niveau d’irradiation moyen relativement plus faible, seuls 20 % d’entre eux se sont traduits par une différence de rendement énergétique négative.

Pour simuler les avantages escomptés en matière de rendement en mer, les chercheurs ont choisi des sites répartis sur différents continents et zones climatiques. Pour chaque site, ils ont utilisé des données historiques sur l’irradiation, la température et l’humidité relative provenant de la base de données Nasa Power, collectées entre janvier 2008 et janvier 2018. « Pour calculer l’avantage en termes de rendement énergétique, nous utilisons l’équivalent de 1 MWc de panneaux. Pour cela, une surface d’environ 5200 m serait nécessaire, tous placés horizontalement sur différents pontons connectés, en supposant que nous utilisions le module 310 Wc », indique le rapport.

La différence moyenne de rendement énergétique pour la période de 10 ans variait entre 20 % et -4 % pour les sites utilisés. « La principale conclusion de cette étude sur l’avantage énergétique entre les systèmes photovoltaïques offshore et terrestres est que l’avantage énergétique est clairement spécifique au site. En outre, nous avons développé un modèle de régression significatif qui quantifie une corrélation très nette entre un certain nombre de valeurs géographiques et météorologiques et le (dés)avantage énergétique du déploiement de panneaux photovoltaïques en mer », souligne le rapport.

Les chercheurs ont déterminé que l’OFPV n’est pas l’option la plus viable pour certains endroits du globe et que, si les coûts d’investissement et d’installation seront plus élevés pour l’OFPV que pour les systèmes terrestres, les systèmes offshore n’entraîneront pas de coûts pour la terre. L’article conclut que « dans certains cas d’utilisation, la construction d’un système FPV en mer peut sembler prometteuse et, dans ces situations, l’accès à un modèle de régression basé sur la géographie tel que ce modèle aidera les décideurs à mieux comprendre leurs options ».