Sur la ViaRhôna, au niveau de la commune de Caderousse (Vaucluse), les rayons du Soleil du début du mois de juillet cognent si fort qu’ils décourageraient presque les amateurs de vélo d’emprunter cette piste cyclable. Les risques d’insolation ont heureusement diminué, grâce à l’installation récente d’ombrières sur une portion de 900 mètres. Si le bien-être des sportifs a été pris en compte par les responsables de ce projet, ce dernier répond à des objectifs on ne peut plus ambitieux. Il s’agit en effet du premier parc solaire linéaire construit en France. «Cette brique technologique va changer une partie de l’avenir de l’énergie photovoltaïque», assure lors de l’inauguration Laurence Borie-Bancel, présidente de la Compagnie Nationale du Rhône (CNR).
Un potentiel considérable
Maître d’ouvrage de ce projet pilote, baptisé Ophelia, la filiale d’Engie s’est alliée avec Schneider Electric, Nexans, SNCF et le SuperGrid Institute. Dans le cadre d’un appel à projets France 2030, l’Ademe a financé 40% de l’initiative, qui a nécessité un investissement de 20 millions d’euros sur cinq ans. Après l’installation d’un premier démonstrateur de 350 mètres à Sablons (Isère) en 2021, les partenaires ont donc conçu ce parc de panneaux bifaciaux monocristallins, doté d’une capacité de 1 mégawatt crête (MWc), qui doit être mis en service au cours de l’été. Une expérimentation censée démontrer les bénéfices du solaire linéaire.
«Nous faisons face à une raréfaction générale du foncier, constate Frédéric Storck, directeur transition énergétique et innovation à la CNR. Le solaire linéaire s’installe là où il y a déjà des usages, ce qui permet de diminuer le risque de conflits.» Selon une étude de l’AREP, le potentiel du photovoltaïque linéaire en France sur des espaces déjà artificialisés (routes, voies cyclables, canaux, berges, etc.) est estimé à 35 GWc. De quoi produire 38 TWh d’électricité par an, soit environ 8,5% de la consommation nationale en 2024. Et ce sans même considérer le gisement supplémentaire le long des voies ferrées, la SNCF travaillant elle-même sur le sujet.
La technologie étant naissante, Frédéric Storck chiffre le surcoût à environ 10 à 20% par rapport à un projet photovoltaïque au sol classique. «Au démarrage, cette filière aura besoin d’un mécanisme de soutien spécifique de la part de l’Etat, afin de viser un développement commercial rapide», prévient-il.
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Les avantages du courant continu
Transporter de l’électricité sur de longues distances (potentiellement plusieurs dizaines de kilomètres) pouvant induire des pertes d’énergie non négligeables, les responsables d’Ophelia ont décidé d’opter pour une architecture en courant continu moyenne tension, et non pas en courant alternatif comme c’est habituellement le cas dans les réseaux électriques. Un défi confié au SuperGrid Institute, centre de recherche et d'innovation indépendant dédié au développement des technologies en courant continu. Ce dernier a mis au point des transformateurs électriques, installés ici dans trois sous-stations construites le long des ombrières, capables d’élever la tension à proximité des chaînes de modules photovoltaïques de 1500 à 10000 volts. «Si la tension augmente et que la puissance reste la même, l’intensité du courant est réduite, ce qui permet d’éviter des pertes d’énergie», explique Hubert de la Grandière, qui dirige l’institut.
Ce choix fait d’autant plus sens que les panneaux solaires produisent naturellement un courant électrique continu. Ainsi, l’étape de la conversion en courant alternatif, nécessaire pour pouvoir intégrer le réseau à haute tension d’Enedis, n’intervient qu’au dernier moment. Les trois sous-stations sont raccordées à un unique poste de transformation et de livraison. «Outre l’efficacité énergétique, l’architecture en courant continu se révèle également plus économe en matériaux, avec des équipements plus compacts», souligne Philippe Mathieu, directeur des nouvelles technologies réseau chez Nexans, en brandissant un échantillon du câble conçu spécifiquement pour le transport d’électricité en courant continu moyenne tension. Schneider Electric a de son côté été chargé des appareillages de protection, indispensables à la sûreté du dispositif. En somme, une véritable filière industrielle s’est formée autour du courant continu. «Nous avons la chance de disposer d'un véritable savoir-faire tricolore en la matière, qu’il est important de valoriser», estime Hubert de la Grandière.
Un pilote industriel à l’horizon 2030
Les partenaires rassemblés autour de ce projet mettent d’ailleurs en avant le fait que le courant continu semble plus adapté aux nouveaux usages de l’énergie. Les bornes de recharges pour voitures électriques, les batteries de stockage stationnaire, les chargeurs de téléphone ou la production d’hydrogène, par exemple, fonctionnent aujourd’hui tous avec du courant continu et ont ainsi besoin d’une paradoxale double conversion. En développant des micro-réseaux en mesure de collecter et de distribuer l’électricité en courant continu, «le système électrique bénéficierait d’un flux d’énergie mieux réparti, allégeant la pression sur les infrastructures et permettant de reporter les mises à niveau coûteuses auxquelles doivent répondre les opérateurs de réseaux», estime la CNR.
En attendant une telle révolution, le projet Ophélia doit encore passer par une phase de tests, qui durera jusqu’en 2028. Grâce aux multiples capteurs insérés dans les différents instruments et à un jumeau numérique du site, la production sera suivie en temps réel, et des ajustements techniques pourront être effectués sur l’étape d’après. A l’horizon 2030, la CNR et ses partenaires envisagent en effet de mettre en service un parc solaire linéaire de taille industrielle, qui s’étendrait au minimum sur une dizaine de kilomètres et disposerait d’une capacité d'au moins 10 MW.
