Parcs solaires XXL : L’essor des systèmes photovoltaïques au sol à grande échelle en Allemagne : Évolutions, tendances et perspectives – Image : Xpert.Digital
Avenir du photovoltaïque au sol : objectifs de développement jusqu’en 2040
L’essor du secteur photovoltaïque en Allemagne : faits et prévisions
L'énergie solaire connaît actuellement en Allemagne une expansion sans précédent, notamment dans le domaine des installations photovoltaïques au sol. La taille et le nombre croissants des parcs solaires témoignent clairement de la transformation du système énergétique allemand. Fin 2024, l'Allemagne disposait d'une capacité photovoltaïque installée d'environ 99 GW, dont un tiers environ de systèmes au sol. La capacité totale des centrales solaires installées en Allemagne a dépassé les 100 GW pour la première fois à la fin de l'année 2024/2025. En 2024, près d'un million de nouveaux systèmes photovoltaïques, d'une capacité totale d'environ 16 à 17 GW, ont été mis en service, soit une augmentation d'environ 10 % par rapport à l'année précédente. À partir de 2025, 9,9 GW de nouveaux systèmes au sol devraient être installés chaque année pour atteindre l'objectif de l'EEG (Agence allemande d'énergie) de 200 GW de photovoltaïque au sol d'ici 2040.
Convient à:
La tendance vers les parcs solaires XXL
Principaux projets en cours en Allemagne
Ces dernières années, plusieurs projets d'envergure impressionnants ont vu le jour en Allemagne. Le parc solaire de Weesow-Willmersdorf, dans le Brandebourg, d'une capacité de 187 MW et d'une superficie de 164 hectares, est considéré depuis longtemps comme la plus grande centrale solaire d'Allemagne. Composée de plus de 465 000 modules photovoltaïques, elle peut alimenter jusqu'à 50 000 foyers en électricité propre et permet d'économiser 129 000 tonnes de CO₂ par an. Il est à noter que ce parc solaire a été construit sans subventions de la loi allemande sur les énergies renouvelables (EEG), ce qui souligne la viabilité économique des parcs solaires modernes.
De nouveaux projets d'envergure voient constamment le jour dans le cadre de la transition énergétique. À une trentaine de kilomètres au sud de Leipzig, la cérémonie de pose de la première pierre de ce qui sera la plus grande centrale photovoltaïque d'Allemagne à ce jour a eu lieu. Un parc solaire d'une capacité totale de 650 mégawatts est en construction sur environ 500 hectares de terrain contigus, situés sur l'ancien site de la mine de lignite à ciel ouvert « Witznitz II », ainsi que sur 150 hectares supplémentaires de terres compensatoires. L'installation de 1,1 million de modules solaires devrait faire de ce projet la plus grande centrale photovoltaïque non seulement d'Allemagne, mais potentiellement de toute l'Europe.
Développements régionaux
Le parc énergétique hybride de Sande, la plus grande centrale photovoltaïque au sol de Basse-Saxe, a été inauguré récemment. D'une capacité d'environ 83 mégawatts dans sa première phase et couvrant une superficie d'environ 95 hectares, la centrale produit en moyenne près de 80 000 mégawattheures d'électricité par an, alimentant théoriquement plus de 26 600 foyers en énergie décarbonée. Son intégration à un parc éolien existant en fait un système énergétique hybride qui combine les avantages des deux sources d'énergie renouvelables.
Parmi les autres projets importants, citons le parc solaire de Görlsdorf, situé sur la commune de Vierlinden. D'une capacité de 87,6 MW, il est en construction sur une superficie d'environ 91 hectares et alimentera près de 35 000 foyers. Près de Göttingen, un nouveau parc solaire, aménagé sur un ancien site d'enfouissement, a été raccordé au réseau. Couvrant une superficie équivalente à 40 terrains de football, il produira 31,5 millions de kilowattheures d'électricité par an, soit suffisamment pour alimenter environ 9 000 foyers.
Agri-PV : L’utilisation double et innovante des terres
Concept et mise en œuvre
Les systèmes agro-photovoltaïques représentent une innovation majeure, car ils associent l'exploitation agricole des terres à la production d'énergie solaire. À Tützpatz, près des lacs du Mecklembourg, l'un des plus grands systèmes agro-photovoltaïques d'Europe, d'une capacité d'environ 80 mégawatts, est en construction sur une superficie de 93 hectares (l'équivalent de 130 terrains de football). Le projet est divisé en trois sections : l'une est dédiée à l'élevage de volailles avec des poulaillers mobiles, tandis que les deux autres sont consacrées à la culture de plantes.
Ce système se distingue par l'installation des modules sur des chenilles, qui peuvent être positionnées quasi verticalement lors des travaux agricoles, libérant ainsi de l'espace pour les machines agricoles. Il permet une double utilisation efficace des terres et contribue à minimiser les conflits d'usage potentiels entre production d'énergie et agriculture.
À Butzhausen, un vaste parc agro-solaire est également en construction ; l’agriculteur Henning Kruse l’a entièrement financé lui-même grâce à un prêt bancaire de dix millions d’euros. De tels projets démontrent que les agriculteurs peuvent aussi jouer un rôle important dans la transition énergétique.
Potentiels et défis
Selon des études de l'Öko-Institut, 287 gigawatts d'énergie solaire pourraient être installés sur les bords de route, au-dessus des parkings et sur les zones industrielles et commerciales seulement, ce qui est nettement supérieur à l'objectif de l'EEG de 200 gigawatts de systèmes photovoltaïques au sol d'ici 2040. Les terres agricoles à plus faible rendement n'auraient alors besoin d'être utilisées que de manière très limitée.
De plus, près de 5 000 GW seraient disponibles si l’on exploitait les potentialités techniques créant des synergies avec les tourbières, les plans d’eau ou d’autres terres agricoles de haute qualité. Les systèmes photovoltaïques agricoles, notamment lorsqu’ils sont installés au-dessus de cultures pérennes comme la vigne ou les arbres fruitiers, peuvent simultanément assurer une protection efficace contre la grêle et les coups de soleil, éliminant ainsi le besoin de dispositifs de protection coûteux et exigeants en entretien.
Convient à:
Innovations technologiques dans les parcs solaires modernes
Technologies d'intégration
Les parcs solaires modernes sont de plus en plus souvent équipés de technologies complémentaires qui améliorent leur efficacité et leur intégration au réseau. Par exemple, le parc solaire de Görlsdorf est doté d'un système de stockage par batteries d'une capacité totale d'environ 13,4 mégawattheures afin de permettre une injection plus flexible de l'électricité produite sur le réseau. Le parc agro-photovoltaïque de Tützpatz intègre également un système de stockage par batteries, ce qui contribue à une injection plus flexible de l'énergie solaire produite sur le réseau, en fonction de la demande, permettant ainsi son utilisation la nuit, par exemple.
L'intégration de ces technologies de stockage constitue une étape cruciale pour résoudre un problème majeur des énergies renouvelables : la fluctuation de la production injectée sur le réseau. En combinant le photovoltaïque et le stockage d'énergie, la sécurité d'approvisionnement peut être renforcée et la charge du réseau réduite.
Conception écologique
Dans de nombreux projets de parcs solaires, la conception écologique est tout aussi importante que la production d'énergie. À titre d'exemple, citons le parc solaire communautaire prévu à Dedendorf (Basse-Saxe), conçu comme un « parc solaire favorisant la biodiversité ». L'espacement entre les rangées de modules y est généreux afin de maximiser la pénétration de la lumière au sol et de stimuler la croissance des plantes. La zone sera ensemencée avec un mélange de semences indigènes et servira de pâturage aux moutons.
Au parc solaire de Görlsdorf, diverses mesures environnementales sont mises en œuvre pour compenser les impacts de la construction et préserver les habitats existants des espèces animales indigènes. Ces mesures contribuent à promouvoir la biodiversité locale et à améliorer l'écologie de la région.
Aspects économiques et sociaux
Modèles de financement et participation citoyenne
Le financement des parcs solaires s'est diversifié ces dernières années. Si certains projets d'envergure sont réalisés par des fournisseurs d'énergie comme EnBW ou Vattenfall, d'autres s'appuient sur des modèles de participation innovants. Le parc solaire prévu à Dedendorf est développé conjointement par un fournisseur d'énergie verte et une coopérative énergétique citoyenne, permettant ainsi aux habitants de participer. Cette approche favorise l'adhésion locale et permet une participation démocratique à la transition énergétique.
Un autre modèle de financement repose sur les contrats d'achat d'électricité (CAE) à long terme, comme celui conclu avec Salzgitter Flachstahl GmbH pour le parc énergétique hybride de Sande. Ces contrats offrent une sécurité de planification tant à l'exploitant de la centrale qu'à l'acheteur d'électricité, rendant ainsi les projets indépendants des subventions publiques.
Création de valeur régionale et finances municipales
Les parcs solaires peuvent contribuer de manière significative au développement économique régional. Dans le cas du parc solaire de Görlsdorf, il est souligné que le système photovoltaïque générera des revenus importants pour la commune pendant des décennies, en plus de l'électricité produite. Le maire de Vierlinden, Constantin Schütze, explique : « Le parc solaire, avec son système de stockage par batteries, contribue non seulement à sécuriser notre approvisionnement énergétique, mais il renforce également les ressources financières de notre commune et nous offre de précieuses perspectives pour les décennies à venir. »
Ces avantages financiers pour les municipalités constituent un facteur important de l'acceptation locale des parcs solaires et peuvent contribuer à renforcer les régions rurales structurellement fragiles.
Parcs solaires de nouvelle génération : potentiel et intégration
Potentiel et possibilités d'expansion de la zone
En Allemagne, la surface disponible pour le développement des installations photovoltaïques au sol est nettement supérieure aux besoins estimés pour un système électrique entièrement renouvelable. Ceci ouvre un vaste champ d'action pour l'expansion de l'énergie solaire. L'utilisation de terrains déjà imperméabilisés ou anciennement contaminés est particulièrement prometteuse, comme en témoigne le parc solaire près de Göttingen, construit sur une ancienne décharge.
La revitalisation des anciens sites d'exploitation minière à ciel ouvert, comme dans le projet « Witznitz », offre également un fort potentiel. Ici, la construction de la centrale photovoltaïque permet de revitaliser une zone auparavant sous-exploitée et crée de surcroît de nouveaux itinéraires cyclables et équestres pour le tourisme dans la région.
Intégration au système énergétique
L'augmentation de la taille des parcs solaires et leurs progrès technologiques, notamment grâce à l'intégration du stockage par batteries, améliorent les possibilités d'intégration au réseau. Certains projets, comme le parc énergétique hybride de Sande, prévoient déjà de produire de l'hydrogène vert à partir de l'énergie solaire produite. De même, le projet de Witznitz, grâce à son infrastructure de réseau existante, envisage de coupler des centrales d'énergies renouvelables à des électrolyseurs pour la production d'hydrogène vert.
Ce couplage sectoriel – le lien entre la production d’électricité et d’autres secteurs énergétiques tels que le chauffage, les transports ou l’industrie – jouera un rôle encore plus important à l’avenir pour accroître l’efficacité et la flexibilité du système énergétique.
Parcs solaires du futur : synergies entre énergie, agriculture et préservation de la nature
L'essor rapide des parcs solaires en Allemagne témoigne de l'importance croissante du photovoltaïque pour la transition énergétique. Le développement de projets toujours plus ambitieux, qui établissent de nouvelles normes tout en restant économiquement viables, est particulièrement remarquable. Des concepts innovants tels que l'agri-PV et les parcs solaires pour la biodiversité permettent de résoudre les conflits potentiels d'usage des sols et de créer de nouvelles synergies entre production d'énergie, agriculture et préservation de la nature.
L'intégration croissante du stockage par batteries et le développement de nouveaux modèles de financement témoignent des progrès technologiques et économiques du secteur solaire. Avec l'ajout annuel prévu de 9,9 GW d'installations solaires au sol à partir de 2025, l'importance de l'énergie solaire pour le système énergétique allemand continuera de croître. La réussite de ces objectifs de développement dépendra crucialement de la résolution des éventuels conflits d'usage des sols et de l'obtention de l'adhésion des populations locales grâce à des modèles participatifs et à des retombées économiques régionales.
Convient à:
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