Installer des centrales PV sur les voies ferrées serait techniquement faisable

D’après pv magazine International

Une équipe internationale a réalisé une analyse technico-économique en vue de vérifier si le déploiement des systèmes PV entre les rails ou à proximité des voies ferrées constituait une solution viable en zone rurale. D’après elle, cette typologie de projet fortement décriée serait non seulement faisable au niveau technique mais elle présenterait aussi un intérêt sur le plan commercial.

Les principales critiques formulées à l’encontre de cette approche sont notamment liées à deux problèmes primaires pouvant nuire à la performance des panneaux solaires : les salissures importantes et le fort stress mécanique engendrés par le passage des trains au-dessus des modules. Deux facteurs qui pourraient réduire de manière significative le cycle de vie et la performance des systèmes.

Atténuer les vibrations

Conscients de ces risques, les scientifiques ont toutefois rétorqué qu’au Bangladesh, les voies ferrées étaient souvent construites sur des sols alluviaux meubles qui atténuent en général l’amplitude des vibrations créées par le passage du matériel roulant.

Le groupe a axé ses recherches sur la faisabilité d’une centrale photovoltaïque solaire fonctionnant en mini-réseau sous le régime de la facturation nette et installée en bordure des voies ferrées au Bangladesh. Ils ont tablé sur le déploiement d’un dispositif de 128 kW le long des voies dans les environs de Bonomala à Tongi, dans la région de Gazipur, en respectant une distance de 3 à 4 mètres entre les rails et le système de support des panneaux.

Il existe des besoins énergétiques potentiels dans les environs, par exemple 18,4 kW pour un puits tubulaire profond, deux pompes peu profondes de 5 kW, un élevage de volaille alimenté par 35 KVA et une exploitation laitière alimentée par 50 KVA. « En outre, un marché de village est entouré par plus d’une centaine de familles, déclarent les chercheurs. Il existe donc une demande supérieure à 100 kW. »

Pour la modélisation, qui prend en compte les panneaux solaires, onduleurs, compteurs, câbles, puissance nécessaire, puissance de sortie, estimation du ratio de performance, données météorologiques pour la région retenue et optimisation de l’angle d’inclinaison, les scientifiques ont utilisé le logiciel PVsyst.

« La centrale de 128 kW requiert 342 panneaux solaires installés sur deux ou trois rangées de systèmes de montage le long des voies ferrées ; ainsi, un total de 623 m² de terrain détenu par l’État est nécessaire pour le transport et la génération d’électricité renouvelable, expliquent-ils. En outre, les dimensions du module étant de 1 755 mm x 1 038 mm x 35 mm, il faut compter 1,821 m² pour monter chacun des modules. »

Un coût moyen actualisé de l’énergie (LCOE) de 0,049 €/kWh

Pour le système PV, le groupe a tablé sur un angle d’inclinaison de 20,8 degrés, une puissance de sortie de 375 W, trois onduleurs string de 33 kW et une orientation sud. Leur analyse prend également en compte une perte de 1 % due aux salissures, une perte de 2 % pour défaut d’adaptation, une perte de 1 % par dégradation induite par la lumière et d’autres pertes telles que les pertes par défaut d’adaptation string, les pertes liées à la dégradation des modules et les pertes dues aux câbles CC. Les dépenses en capital ont été estimées à 116 757 € et les charges d’exploitation annuelles pour les activités d’exploitation et de maintenance à 4 446 €.

Les scientifiques ont observé que le système affichait un rapport de performance de 77,3 % et un coût moyen actualisé de l’énergie (LCOE) de 0,049 €/kWh. Selon leurs conclusions, la valeur actuelle nette (VAN) et le temps de retour énergétique sont respectivement de 184 371 € et de 8,4 ans. « Mettre en place des centrales PV près des voies ferrées pourrait, tout bien considéré, constituer un progrès remarquable pour les zones rurales du Bangladesh, grâce à une énergie fiable, abordable et propre permettant de favoriser les perspectives d’emploi, d’augmenter le niveau de vie et de réduire les effets du changement climatique », concluent-ils.

Leurs conclusions sont exposées dans l’article « Techno-economic study of a photovoltaic power plant besides the railway track for rural uses in Bangladesh » paru dans e-Prime – Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy. Leur groupe est composé d’universitaires travaillant pour l’Université de Dhaka au Bangladesh et le Bangladesh Council of Scientific and Industrial Research (BCSIR), ainsi que l’Université RMIT et la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) en Australie.

Traduction assurée par Christelle Taureau