La Suisse possède le premier parc solaire flottant en milieu alpin du monde
Le village de Bourg-Saint-Pierre en Valais bénéficie d’un dispositif unique au monde : un parc solaire flottant situé à 1810 mètres d’altitude.
Le premier parc solaire, flottant et alpin du monde ressemble à un radeau et trône fièrement sur le lac des Toules. Ce lac de barrage est situé à 1810 mètres d’altitude dans la commune de Bourg-Saint-Pierre, dans le canton du Valais, à quelques mètres de la frontière avec l’Italie. La structure flottante, qui a été installée en décembre 2019 par un fournisseur d’électricité de Suisse romande, est unique. « Le projet est né en 2012 lors d’une discussion à la pause-café », dévoile Guillaume Fuchs, chef de projet dans l’éolien et le solaire flottant à la Romande Energie. « Nous cherchions une manière d’utiliser les barrages pour produire plus d’électricité. Nous avons d’abord pensé à l’éolien mais il impliquait trop de contraintes. Nous nous sommes alors penchés sur un projet de panneaux solaires flottants ».
Dans la région du Grand Saint-Bernard
L’entreprise choisit le Valais pour mener ses recherches car elle est actionnaire des Forces Motrices du Grand Saint-Bernard, un fournisseur d’électricité valaisan qui gère notamment le barrage des Toules. « En août 2013, nous avons testé une structure pilote que nous avons installée à proximité du lac des Toules. Nous avons rapidement constaté que le milieu alpin et la technologie du photovoltaïque faisaient bon ménage. Le dispositif test a produit jusqu’à 50 % d’énergie supplémentaire qu’une même installation en plaine », révèle fièrement Guillaume Fuchs. L’équipe décide donc de poursuivre l’aventure et, alors que l’étude initiale avait déjà bénéficié d’un soutien du programme de recherche photovoltaïque de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), elle demande un nouveau soutien au travers du programme pilote et démonstration de l’OFEN pour co-financer l’étude actuellement en cours. « Ce programme vise à encourager le développement et l’expérimentation de nouvelles technologies, dans les domaines qui vont nous aider à atteindre les objectifs de la stratégie 2050. C’est-à-dire l’utilisation économe et efficace de l’énergie, le transfert et le stockage d’énergie ainsi que l’utilisation des énergies renouvelables. Ce programme de soutien entend relever le degré de maturité des nouvelles technologies, afin que celles-ci soient commercialisables à terme, et nous avons considéré que le projet du lac des Toules remplissait les critères pour un soutien », explique Karin Söderström, spécialiste en recherche énergétique auprès de l’OFEN. La Romande Energie dépose en mars 2017 une demande de mise à l’enquête publique pour un dispositif de démonstration sur le lac des Toules et obtient six mois plus tard un permis de construire du canton du Valais.
Une structure flottante
Le dispositif se compose de 36 structures flottantes, dont 35 sur lesquelles reposent 5 rangées de 8 panneaux solaires pour une surface de 2240m². « Les flotteurs sont fabriqués en polyéthylène et la surface qui supporte les panneaux solaires est en aluminium », détaille Guillaume Fuchs. « Les panneaux solaires sont constitués de verre et ils sont bifaciaux. Ils ont été assemblés au sol à proximité du lac avant d’être héliportés sur le dispositif flottant. L’ensemble de l’installation représente moins de 2 % de la surface du lac », complète-t-il. Le parc solaire du lac des Toules est flottant lorsque le lac contient de l’eau et il fonctionne également au sol lorsque l’eau s’évacue entre les mois de décembre et de mars. Sa présence ne perturbe ni la faune ni la flore aquatique du lieu. « Plusieurs associations de protection de l’environnement ont pu constater que notre dispositif ne provoque pas de perturbation dans le lac. Car le phénomène d’évaporation de l’eau, qui a lieu chaque année durant plusieurs mois, empêche la faune et la flore aquatique de s’y développer », rapporte Guillaume Fuchs. « Ce type de développement n’est en aucun cas prévu pour tous les lacs de montagne, pour des questions de protection de l’environnement », précise Karin Söderström. « En effet, la pose de panneaux solaires sur un lac risque d’impacter le développement de la faune et de la flore de ce dernier. Sur les lacs de barrages se vidant entièrement chaque année, ce n’est pas le cas et ainsi l’impact des panneaux sur l’environnement est très restreint. »
Un milieu alpin prolifique
Le parc solaire flottant du lac des Toules produit jusqu’à 50 % d’énergie supplémentaire par rapport à un même dispositif en plaine, grâce à trois éléments propres à l’altitude : le froid, les UV et la réflexion du soleil par le sol. « Les cellules photovoltaïques sont plus efficientes lorsqu’il fait froid », explique Guillaume Fuchs. « Ce type de site possède un potentiel intéressant en termes de production d’électricité, en particulier en hiver », complète Karin Söderström. « À 1810 mètres d’altitude, il y a peu de brouillard par rapport à la plaine, et la neige permet d’augmenter la quantité d’énergie arrivant sur les panneaux car la lumière s’y réfléchit. C’est ce qu’on appelle l’effet Albedo. » L’utilisation de modules bifaciaux est très intéressant ici car, lorsque la neige se dépose sur l’infrastructure, la lumière arrivant par réflexion sur l’arrière des panneaux fait chauffer ces derniers en produisant de l’énergie, ce qui libère rapidement l’avant des panneaux de la neige.
Ces paramètres alpins cumulés intensifient la production d’énergie, en particulier lors des mois d’hiver. Le choix d’implanter une structure solaire sur un lac d’altitude était un pari unique et gagnant. « Même si de nombreuses structures flottantes pour le solaire sont maintenant bien développées dans le monde, mettre ces structures à l’épreuve des conditions extrêmes du milieu alpin était une première mondiale. Cette centrale solaire renforce et valorise le savoir-faire suisse. » déclare Karin Söderström. Selon les chiffres de l’OFEN, en 2019 l'électricité d'origine renouvelable représentait environ 75 % de l'électricité consommée en Suisse et 62 % de l'électricité produite dans le pays.
Une expérience unique qui suscite l’intérêt des électriciens à travers le monde et qui constitue aussi une attraction pour la région. « Nous sommes en contact avec des électriciens de Suisse et d’Europe pour exporter cette technologie », révèle Guillaume Fuchs. « Dans notre fond de vallée, nous vivons des avantages que nous avons, soit le soleil, l’eau et le vent », commente Gilbert Tornare, le président de la commune de Bourg-Saint-Pierre. « Nous avons donc accueilli avec beaucoup d’enthousiasme et d’intérêt ce projet. De nombreux curieux s’arrêtent chez nous pour voir le parc flottant. Il nous permet d’avoir non seulement une forme d’indépendance pour notre région mais il en assure aussi sa survie économique. »
Watt d’or 2021
À ce jour, le parc solaire flottant du lac des Toules a coûté 2,35 millions de francs suisses. Il produit 800’000 kilowattheures par année, ce qui représente la consommation d’énergie de 220 ménages. Une technologie ambitieuse qui a permis à la Romande Energie de remporter le Watt d’or 2021 dans la catégorie énergies renouvelables. Bien qu’efficace, la structure actuelle n’est toutefois qu’un dispositif provisoire de démonstration car la Romande Energie vise encore plus haut. « Nous souhaitons installer une structure fixe et plus grande sur ce même lac en 2022 », dévoile Guillaume Fuchs. « L’objectif est de produire 22 millions de kilowattheures par année, ce qui permettrait de couvrir la consommation de 6100 ménages », conclut le spécialiste. La Romande Energie espère obtenir un permis de construire pour sa nouvelle infrastructure début 2021.
