C'est l'espace dont le soleil a besoin : de combien d'espace un parc solaire a-t-il besoin au moins pour pouvoir être exploité de manière économique ? – Image créative : Xpert.Digital
Quelle doit être la taille d’un parc solaire ? Surface minimale et facteurs importants en un coup d'œil
De l'espace à l'efficacité : comment planifier le parc solaire parfait
Un parc solaire est un système photovoltaïque à grande échelle conçu pour produire de l’électricité à partir de l’énergie solaire et l’injecter dans le réseau électrique public. La question de la superficie minimale pour l’exploitation économique d’un parc solaire dépend de nombreux facteurs, notamment des aspects techniques, économiques et géographiques. Dans ce qui suit, nous examinons non seulement la superficie minimale, mais également d'autres conditions-cadres importantes qui sont cruciales pour la planification et l'exploitation de tels systèmes.
Superficie minimale pour les parcs solaires
La superficie minimale d'un parc solaire est principalement déterminée par la puissance installée (mesurée en kilowatt-crête, kWc ou mégawatt-crête, MWc) et par l'efficacité des modules solaires. Les systèmes photovoltaïques modernes nécessitent en moyenne environ 1,5 hectare par mégawatt de capacité installée. Cela signifie qu'une superficie d'au moins 1 hectare (10 000 m²) est nécessaire pour exploiter de manière économique un système d'une puissance d'environ 750 kWc. Les systèmes plus petits que cette taille ne sont souvent pas rentables car les coûts fixes tels que le raccordement au réseau et la maintenance sont supportés quelle que soit leur taille.
Pour les projets plus importants, une superficie d'au moins 2 hectares (20 000 m²) est souvent considérée comme économiquement viable. Cette taille permet de mieux répartir les coûts de raccordement au réseau et d'obtenir des rendements plus élevés. A partir d'une superficie de 5 hectares (50 000 m²), les opérateurs bénéficient également d'économies d'échelle, qui peuvent encore accroître la rentabilité.
Espace requis par unité de performance
L'espace requis pour un parc solaire dépend fortement de l'efficacité des modules et de la disposition des modules. Grâce aux progrès technologiques, l’efficacité des modules solaires modernes s’est considérablement améliorée ces dernières années. Alors que les systèmes plus anciens nécessitaient jusqu'à 3,5 hectares par mégawatt, les besoins actuels sont d'environ 1,5 hectares par mégawatt. Cela signifie qu'une superficie de 10 hectares peut supporter une puissance installée d'environ 6 à 7 MW.
Cependant, l'espace spécifique requis varie en fonction des conditions du site et du type de système :
- Systèmes montés au sol : ces systèmes utilisent efficacement de grandes surfaces et nécessitent souvent un espace requis par mégawatt inférieur.
- Agri-photovoltaïque : Ici, la zone est utilisée à la fois pour la production d'électricité et à des fins agricoles. L'espace requis par mégawatt peut être plus élevé car les modules sont souvent placés à une plus grande distance les uns des autres.
- Systèmes de toiture ou de façade : ils ne nécessitent pas de surface au sol supplémentaire et sont donc particulièrement peu encombrants.
Rendement et rentabilité
La viabilité économique d’un parc solaire dépend en grande partie du rendement électrique. En fonction du rayonnement solaire, un hectare de parc solaire peut produire environ 1 000 000 kWh d'électricité par an. Avec un tarif de rachat de par exemple 6 centimes par kWh, cela correspond à un chiffre d'affaires annuel d'environ 60 000 euros par hectare.
Cependant, la rentabilité n’est pas seulement déterminée par le rendement, mais aussi par les coûts d’investissement et d’exploitation :
- Coûts d'investissement : ils comprennent les coûts des modules solaires, des onduleurs, des systèmes de montage et du raccordement au réseau. Les coûts par unité diminuent à mesure que la taille du système augmente.
- Frais de fonctionnement : ils comprennent l'entretien, le nettoyage et l'assurance du système ainsi que les frais de location de l'espace.
Les grands systèmes sont souvent plus économiques que les petits projets, car ils peuvent répartir les coûts fixes tels que les frais de connexion au réseau sur une production d'électricité plus importante. De plus, les projets de plus grande envergure bénéficient souvent de prix d’achat de composants moins chers.
Conditions du site
Le choix de l'emplacement joue un rôle crucial dans le succès d'un parc solaire. Les facteurs importants sont :
- Rayonnement solaire : les régions à fort rayonnement solaire permettent des rendements électriques plus élevés et améliorent ainsi l'efficacité économique.
- Qualité des sols : Les zones à faible productivité agricole ou les zones en jachère sont particulièrement adaptées aux parcs solaires.
- Connexion au réseau : La proximité d'une sous-station ou d'un point de connexion au réseau approprié réduit considérablement les coûts de connexion.
- Topographie : Les surfaces planes ou légèrement inclinées sont idéales car elles permettent un alignement optimal des modules.
En outre, les programmes de financement régionaux ou les conditions-cadres juridiques peuvent influencer le choix du site.
Financement et cadre juridique
Dans de nombreux pays, il existe des programmes de financement pour les énergies renouvelables qui soutiennent la construction de parcs solaires. En Allemagne, par exemple, les opérateurs bénéficient de tarifs de rachat ou de procédures d'appel d'offres dans le cadre de la loi sur les sources d'énergie renouvelables (EEG). Les systèmes sur les zones en conversion (par exemple les anciennes zones industrielles ou militaires) ainsi que sur les zones agricoles défavorisées sont particulièrement soutenus.
Ces subventions peuvent contribuer à rendre les petits projets économiquement viables. Dans le même temps, ils encouragent l’utilisation de zones qui autrement resteraient inutilisées.
Conflits d’usage et aspects environnementaux
Un aspect important lors de la planification d'un parc solaire est d'éviter les conflits d'utilisation avec d'autres utilisations des terres telles que l'agriculture ou la conservation de la nature. Les éléments suivants sont donc souvent privilégiés :
- Friches industrielles
- Zones de conversion
- Zones à faible productivité agricole
Un autre avantage des parcs solaires modernes est leur compatibilité écologique. Par exemple, de vastes prairies peuvent être créées sous les modules, offrant ainsi un habitat aux insectes et aux petits animaux. De plus, les systèmes agro-photovoltaïques peuvent contribuer à produire à la fois de l’énergie et de la nourriture sur la même surface.
Réduisez encore davantage les besoins en espace et créez de nouveaux usages
Avec le développement continu des énergies renouvelables, les parcs solaires devraient jouer un rôle encore plus important à l’avenir. Les innovations technologiques pourraient encore réduire l’encombrement et ouvrir de nouveaux usages :
- Modules bifaciaux : ces modules utilisent à la fois la lumière directe du soleil et la lumière réfléchie du sol, ce qui peut augmenter le rendement.
- PV flottant : Les systèmes solaires flottants sur les plans d’eau évitent complètement les conflits d’utilisation des terres.
- Technologies de stockage : L’intégration du stockage par batterie permet de stocker temporairement l’excédent d’électricité et de l’injecter dans le réseau selon les besoins.
Dans l’ensemble, il est clair que les parcs solaires peuvent non seulement apporter une contribution importante à la transition énergétique, mais qu’ils sont également économiquement attractifs, à condition qu’ils soient soigneusement planifiés et construits dans des emplacements appropriés.
Économies d'échelle et meilleures façons de répartir les coûts
Un parc solaire nécessite au moins 1 à 2 hectares d'espace pour être exploité de manière économique. Cependant, les systèmes plus grands, d’environ 5 hectares, sont nettement plus rentables en raison des économies d’échelle et de meilleures options de répartition des coûts. Outre la taille de la zone, les conditions du site telles que le rayonnement solaire, la qualité du sol et la proximité du raccordement au réseau jouent un rôle crucial dans la viabilité économique d'un projet.
Les technologies modernes ont considérablement réduit la surface nécessaire par mégawatt ces dernières années et offrent de nouvelles opportunités pour une utilisation efficace des terres, que ce soit grâce au photovoltaïque agricole ou aux systèmes solaires flottants. Avec le bon concept, les parcs solaires peuvent non seulement apporter une contribution importante à la transition énergétique, mais peuvent également être conçus de manière écologiquement compatible.
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