Répercussions du photovoltaïque flottant sur l’irradiation et les flux énergétiques sur les lacs

D’après pv magazine international.

Des chercheurs de la Chinese Academy of Sciences et de la Chengdu University of Information Technology ont étudié les impacts de centrales PV flottantes en complément des activités de pêche sur l’irradiation, les flux énergétiques et les forces motrices des lacs dans différentes situations synoptiques.

La nouveauté de leur approche résiderait dans l’analyse des caractéristiques de l’irradiation et de l’équilibre énergétique dans différentes situations synoptiques pour les centrales PV flottantes, élément que les travaux de recherche précédents auraient négligé. « Notre étude comble cette lacune en cela qu’elle corrige la précision des prévisions de l’irradiation solaire, car elle prend en compte l’impact des conditions météorologiques sur l’irradiation solaire », expliquent-ils.

L’essai a été mené sur la Base de démonstration photovoltaïque en complément de l’activité de pêche de Tongwei Huantai (10 MW), située à Yangzhong, une ville de la province du Jiangsu dans l’est de la Chine. Deux tours d’observation des flux, l’une installée à l’intérieur (FPV) et l’autre à l’extérieur (REF) de la centrale flottante, ont collecté les données sur trois journées présentant des conditions météorologiques différentes, puis saisi et comparé les changements au niveau de l’irradiation et des flux énergétiques sur les deux sites.

D’après les chercheurs, le flux de chaleur sensible (les échanges thermiques de surface) d’un lac doté d’un dispositif flottant est 1,5 fois supérieur à celui d’un lac naturel, ce qui signifie que l’irradiation solaire joue un rôle déterminant dans le changement des processus de ces flux. En effet, ils ont observé que la contribution de l’impact de l’irradiation solaire sur le site FPV était de 98 %, tandis que pour le site REF, la contribution de l’impact était de 77 %.

Les données montrent que la force motrice du flux de chaleur sensible sur le site du système de PV flottant était régulée par la température des panneaux solaires, alors que la force motrice du flux de chaleur latente, à l’origine de l’évaporation d’eau, (dans des conditions ensoleillées comme nuageuses) était égale à la vitesse du vent multipliée par le déficit de pression de vapeur eau-air.

« Dans l’ensemble, le flux de chaleur latente sur les deux sites était relativement stable, et le flux de chaleur sensible sur le site FPV présente des fluctuations plus évidentes que sur le site REF en présence de rayonnement solaire, indique le rapport. Ce phénomène s’explique par le fait que la température de l’air sur le site FPV augmente plus rapidement, en raison de l’effet de réchauffement du panneau PV lorsqu’il reçoit le rayonnement solaire, que la température de l’air sur le site REF. »

Les dispositifs PV installés sur un lac créant une nouvelle surface sous-jacente, le groupe de chercheur a conclu que la différence d’irradiation sur ces surfaces couvertes résulte des impacts de l’aérosol, de la vapeur d’eau, du terrain et des conditions météorologiques sur la lumière du soleil.

Ils ont également observé que les répercussions du système flottant étaient liées à la dimension de la centrale électrique. « Les répercussions des centrales PV flottantes à grande échelle sur l’irradiation et les flux énergétiques doivent faire l’objet de travaux de recherche supplémentaires », concluent les scientifiques.

Leurs observations sont à lire dans le rapport « Effects of fishery complementary photovoltaic power plant on radiation, energy flux and driving forces under different synoptic conditions », publié dans Scientific Reports.

Traduction assurée par Christelle Taureau.