Centrale solaire photovoltaïque
Une centrale solaire photovoltaïque est un ensemble destiné à la production d'électricité. Elle est constituée de modules solaires photovoltaïques (PV) reliés entre eux (série et parallèle) et utilise des onduleurs pour être raccordée au réseau. Les centrales solaires sont de plus en plus puissantes (plus de 100 MWc en 2012[1]). À l'opposé, les systèmes solaires photovoltaïques autonomes sont destinés à l'alimentation en électricité de bâtiments ou d'installations isolées, ils ont des puissances généralement inférieures à 100 kWc.
Centrale raccordée au réseau
Ce système est le photovoltaïque raccordé au réseau. Le courant électrique continu, de tension variable, fourni par les panneaux solaires photovoltaïques, est transformé par un onduleur en courant alternatif de fréquence, tension et phase adaptées aux caractéristiques du réseau. Il est ensuite injecté dans le réseau de distribution électrique et peut ainsi être consommé immédiatement ; l'énergie solaire photovoltaïque obtenue est donc consommée par les utilisateurs les plus proches, avec peu de pertes réseaux[2] et sans qu'il y ait besoin de dispositifs de stockage (batteries). On se trouve ainsi en présence d'une centrale électrique dont la fonction est comparable à celle d'une centrale électrique traditionnelle. La production d'une centrale photovoltaïque est cyclique et varie en fonction de l'intensité solaire et donc de l'heure du jour et de la saison.
De nos jours, en vue du développement durable, il est intéressant d'envisager des installations photovoltaïques sous les tropiques, notamment pour les Antilles, La Réunion et toute autre région très dépendante du pétrole, ou d'autres formes d'énergies fossiles, pour son alimentation en électricité. De telles installations nécessitent un amortissement sur le long terme (au-delà de 15 ans), mais les aides mises en place par certains États européens pour subventionner les installations et les tarifs d'achat de l'électricité « verte » permettent à un système photovoltaïque raccordé au réseau d'être amorti en moins de 10 ans et permettront à la recherche et à l'industrie de développer des modules photovoltaïques moins chers et avec un meilleur rendement.
Exemples de centrales solaires photovoltaïques
Les plus grandes centrales solaires photovoltaïques au monde actuellement en service (en 2012) sont celles : du parc solaire d'« Agua Caliente » en Arizona (États-Unis) avec 247 MWc installés en aout 2012[3], du parc solaire de Charanka en Inde[4] avec 214 MWc opérationnels fin 2012 et celle du parc solaire de « Huanghe Hydropower Golmud » en Chine avec 200 MWc en service[5].
En Europe, on trouve les centrales ukrainiennes de Perovo[6] et d'Okhotnykovo[7] terminées depuis fin 2011 et d'une puissance respective de 100 et 80 MWc, la centrale italienne de Montalto di Castro[8], d'une puissance de 84 MWc, opérationnelle depuis fin 2010 et la centrale allemande de Finsterwalde[9], 81 MWc, en service depuis 2010.
En 2012, a été mise en service la plus grande centrale française et européenne, celle de Toul-Rosières, dans le département de Meurthe-et-Moselle ; elle affiche une puissance électrique de 115 MWc[10].
La plus haute du monde, opérationnelle depuis 2008, est celle de la Jungfraujoch. Elle est perchée à 3 500 mètres d'altitude et alimente un laboratoire avec 82 m2 de modules solaires. D'autres panneaux lui permettront d'atteindre 25 kilowatts.
Après un test (15 kWc) dans une gravière de la vallée du Rhône à Piolenc[11], une centrale photovoltaïque flottante a été installée au Japon (en 2013) par l'entreprise lilloise Ciel & Terre. Cette centrale est composée de 4 600 modules poly-cristallins répartis en deux îlots sur un bassin d'irrigation de 3 ha, en banlieue de Tokyo[12] (Sa puissance est de 1,16 MW soit environ 1 540 MWh/an , l'équivalant de la consommation de 550 foyers). Poser les capteurs sur l’eau froide améliore leur rendement, mais cette technologie « Hydrelio » n’est pas adaptée à la mer ou aux grands lacs où le sel et les vagues détérioreraient l’installation. Son concepteur la recommande pour les lacs de carrières et estime que 2 000 MW au moins pourraient concerner les lacs de carrières de France[12].
Centrales solaires photovoltaïques en Allemagne
Centrales solaires photovoltaïques en Chine
Centrales solaires photovoltaïques en Espagne
Centrales solaires photovoltaïques aux États-Unis
Liste des principales centrales solaires photovoltaïques
La liste suivante présente les plus importantes centrales photovoltaïques au monde. À titre de comparaison, la plus grande centrale solaire thermodynamique, « Solar Energy Generating Systems », en fonctionnement dans le désert des Mojaves (Californie) depuis 1985, a une puissance-crête de 350 MWc, tandis qu'un réacteur nucléaire a en moyenne une puissance de l'ordre de 1 000 MW.
Une liste des centrales solaires photovoltaïques est mise à jour plus ou moins régulièrement sur le site pvresources.com[1], dont les principales sont mentionnées dans le tableau ci-dessous :
Puissance (MWc) |
Localisation | Pays | Surface | Mise en service |
Exploitant/Propriétaire |
---|---|---|---|---|---|
1000[13] | Parc solaire de Golmud[5] | Chine | 564 ha (en 2011[5],) | 2009-2020 (540 MW en mars 2014)[14]. | Huanghe Hydropower, filiale de China Power Investment Corporation |
579 | Solar Star, Californie | États-Unis | 1 300 ha | 2013-2015[15] (57 MW fin 2013) |
Sunpower/MidAmerican Renewables |
550 | Topaz Solar Farm, comté de San Luis Obispo, Californie | États-Unis | 2 500 ha | 2011-2015[16] (305 MW en octobre 2013) | First Solar/MidAmerican Renewables |
550 | Desert Sunlight (en), Californie | États-Unis | 1 540 ha | en construction de 2011 à 2015[17] | NextEra Energy Resources, etc |
320 | Longyangxia Solar-hydro[n 1], province de Qinghai | Chine | 916 ha | décembre 2013[18] | filiale de China Power Investment Corporation |
290 | Agua Caliente (en), Arizona | États-Unis | 971 ha | avril 2014[19] | First Solar/NRG Energy |
224 (274 fin 2014) | Charanka (en), district de Patan, dans le complexe solaire de Gujarat | Inde | 2 000 ha | 214 MW en service février 2012, 274 MW fin 2014 et 590 MW prévus à terme[4] | 20 centrales |
250 | California Valley (en), Californie | États-Unis | 796 ha | octobre 2013[20] | NRG Energy |
206 | Mount Signal, Imperial Valley, Californie | États-Unis | 800 ha | mai 2014 | |
200 | Gonghe industrial park[21], Xian de Gonghe, province de Qinghai | Chine | 2013 | CPI Huanghe Company | |
200 | Imperial Valley, Imperial Valley, Californie | États-Unis | août 2013 | ||
170 | Centinela, El Centro, Comté d'Imperial, Californie | États-Unis | 836 ha | 2013 | |
168[22] | Senftenberg/Schipkau (Meuro), Brandebourg | Allemagne | 353 ha[n 2] | oct. 2011[23] | Saferay GmbH et GP Joule |
150 (208 en 2015) | Copper Mountain (en)[24], Nevada | États-Unis | 445 ha | 2010-2013 (+58 MW en 2015) | Sempra U.S. Gas & Power |
150 | Mesquite, Arlington, Comté de Maricopa, Arizona | États-Unis | 360 ha | 2011-13 | |
145 | Neuhardenberg[n 3], Brandebourg | Allemagne | 240 ha | 2012 | |
143 | Projet solaire Catalina, comté de Kern, Californie | États-Unis | 445 ha | août 2013[25] | enXco, filiale d'EDF EN |
128 | Templin/Groß Dölln[n 4], Templin, Brandebourg | Allemagne | 214 ha | 2013 | First Solar |
115[10],[26] | Centrale photovoltaïque de Toul-Rosières, Meurthe-et-Moselle | France | 367 ha[n 5] | novembre 2012 | EDF EN, Fonds Marguerite, Sonnedix |
100 | Perovo, Crimée | Ukraine | 64 ha | décembre 2011[6] | ? |
100 | Xitieshan (en) | Chine | septembre 2011 | CGN Solar Energy | |
100 | Chengde[27], Hebei | Chine | décembre 2013 | CPI Hebei Company | |
100 | Jiayuguan (en)[28], Gansu | Chine | 260 ha | juin 2013 | Goldpoly New Energy (Hong Kong) |
100[29] | Ningxia Qingyang, Zhongwei, Ningxia | Chine | décembre 2013 | GCL-Poly Energy Holdings (Hong Kong) | |
100 | La Colle des Mées, Alpes-de-Haute-Provence | France | 70 ha[n 6] | 2011-2012[30] | Delta Solar/Enfinity/etc |
91 | Brandenburg-Briest[n 7], Brandebourg-sur-la-Havel, Brandebourg | Allemagne | 65 ha | 2011 | |
84,7 | FinowTower I et II[n 8], Schorfheide, Brandebourg | Allemagne | 315 ha | 2010-11 | Solarhybrid AG |
84[n 9] | Montalto di Castro (en) | Italie | 166 ha[n 10] | fin 2010[8] | Sunpower/investisseurs |
83,6 | Eggebek, Schleswig-Holstein | Allemagne | 2011 | ||
81[n 11] | Finsterwalde, Brandebourg | Allemagne | 198 ha[n 12] | 2010-2011 | fonds d'investissement |
80[n 13] | Sarnia, Ontario | Canada | 365 ha[n 14] | fin 2010 (densité de puissance[31] : 3,8 W/m2) | Enbridge |
80[n 15] | Okhotnykovo Solar Park, Odessa | Ukraine | 360 000 modules | oct. 2011[7] | ? |
70 | Projet Salvador, Atacama | Chili | 133 ha | de fin 2013 à début 2015, sans subvention[32] | Etrion (70%), Total (20%) et Solvenus (10%) |
70[n 16] | Rovigo | Italie | 85 ha[n 17] | novembre 2010[33]. | ? |
67,5 | Parc solaire de Losse - Gabardan, Landes | France | 872 300 modules[34]. Voir ci-dessous. | sept. 2011[35] | EDF Énergies Nouvelles |
62[n 18] | Moura | Portugal | 250 ha[n 19] | 2010, (densité de puissance[31] : 4,2 W/m2) | ? |
60[n 20] | Parc photovoltaïque d'Olmedilla (en) | Espagne | 270 000 modules | 2008 | ? |
60 | Centrale photovoltaïque de Crucey, Eure-et-Loir | France | 130 ha[n 21] | sept. 2012[36]. | EDF EN |
56 | Centrale photovoltaïque de Massangis, Yonne | France | oct. 2012[37] | EDF Énergies Nouvelles | |
50 | Centrale photovoltaïque de Châteaudun, Eure-et-Loir | France | en projet | ||
46,4[n 22] | Amareleja | Portugal | 262 000 modules | mars 2008[38] | ? |
40[n 23] | Brandis | Allemagne | 162 ha[n 24] | fin 2009[39] (densité de puissance[31] : 2,8 W/m2) | ? |
33 | Curbans (en), Alpes-de-Haute-Provence | France | 130 ha[n 25] | 2011[40] | |
20 | Serres photovoltaïques de Villasor Cagliari Sardaigne | Italie | 27 ha[n 26] | 2011 | ? |
20 | Centrale photovoltaïque de Beneixama | Espagne | 50 ha[n 27] | sept. 2007 | City Solar |
18 | Las Vegas | États-Unis | 56 ha[n 28] | 2007 | ? |
14 | Murcia | Espagne | nA | fin avril 2007 | ? |
12 | Centrale Solaire de Gennetines, Allier | France | 24 ha[n 29] | janv. 2014[41]. | Photosol |
12 | Centrale Solaire de Diou-Dompierre/Besbre, Allier | France | 24 ha[n 30] | janv. 2014[42]. | Photosol |
12 | Centrale Solaire de Marmanhac, Cantal | France | 24 ha[n 31] | janv. 2014[43]. | Photosol |
12[n 32] | Torreilles, Pyrénées-Orientales | France | 11,5 ha | mai 2011 | groupe Poweo |
12 | Saint-Martin-de-Crau, Bouches-du-Rhône | France | 29 ha[n 33] | septembre 2012 | EDF Énergies Nouvelles[44] |
11,5 | Centrale Solaire de Sarrazac, Lot | France | 20 ha[n 34] | janv. 2014[45]. | Photosol |
11,5 | Istres Sulauze, Bouches-du-Rhône | France | 38 ha[n 35] | septembre 2012 | EDF Énergies Nouvelles[44] |
11 | Serpa | Portugal | 52 000 modules | 2007[46] | ? |
10 | Bavaria solarpark | Allemagne | 57 600 modules | juin 2005[47] | ? |
9 | Valle Sabbia | Italie | 3,8 ha[n 36] | fin 2010[48] | Syndicat intercommunal |
9[n 37] | Saint-Clar, Gers | France | 42 432 modules. Voir ci-dessous. | Solarezo | |
7 | Callian, Var (Ferme photovoltaïque de Callian) |
France | 7,4 ha[n 38] | Eneryo[49] | |
7 | Narbonne, Aude (Usine Comurhex de Malvési) |
France | modules First Solar | EDF Énergies Nouvelles | |
5,35[n 39] | Bonnat, Creuse | France | 21 600 modules | Solarig | |
5,24 | Sainte-Tulle, Alpes-de-Haute-Provence | France | 70 000 modules. Voir ci-dessous. | EDF Énergies Nouvelles | |
5 | Bürstadt | Allemagne | 30 000 modules | ? | |
5 | Espenhain | Allemagne | 33 500 modules | septembre 2004 | Geosol |
4,59 | Springerville, Arizona | États-Unis | 34 980 modules | ? | |
4,2[n 40] | Vinon-sur-Verdon, Var | France | 18 900 modules (Voir ci-dessous) | mars 2009[50] | Solaire Direct |
Parcs photovoltaïques et projets français
Losse - Gabardan
La centrale photovoltaïque de Losse, dans le Gabardan (Landes), est une centrale construite en plusieurs tranches. La première tranche, équipée de miroirs orientables « Nanosolar » et délivrant 2 MW de puissance, a été mise en service en juillet 2010[51]. En octobre 2011, la centrale achevée a été inaugurée ; elle inclut 300 ha de panneaux majoritairement fixes (pour une emprise au sol de 317 ha) et devrait produire annuellement 84 GWh, avec une puissance-crête de 67,5 MWc[34],[52]. Sa densité de puissance moyenne[31] est de 3,1 W/m2.
Sainte-Tulle
La centrale photovoltaïque de Sainte-Tulle, Alpes-de-Haute-Provence, a été inaugurée le 11 juin 2010[53],[54].
- Superficie : 18,7 ha (en bordure d'autoroute, donc sans nuisance paysagère)[55]
- Puissance installée : 5,24 MWc
- Nombre de modules photovoltaïques : 70 000, orientés vers le sud et inclinés à 25°
- Puissance unitaire des modules : 140 W
- Hauteur des modules : entre 1 m et 4,5 m
- Investissement : ~14 M€
- Énergie annuelle produite : ~7 800 MWh
- Densité de puissance moyenne[31] : 4,8 W/m2
- Économie de CO2 : 4 350 t/an
- Auteur du projet : EDF Énergies Nouvelles
- Constructeur du parc solaire : Belectric*
- Installation du parc solaire : ABC Construction
- Fournisseur des modules : First Solar
Vinon-sur-Verdon
La commune de Vinon-sur-Verdon, dans le Var, est équipée depuis le 15 mai 2009. La centrale fait partie d'une série de quatre sites, s'inscrivant dans le projet Solaire Durance[50], les trois autres centrales solaires devant être mises en service fin 2010.
Elle est la première à utiliser le silicium polycristallin, la première à ne pas avoir recours à des fondations en béton pour l'implantation des structures accueillant les panneaux solaires. En effet, son installation est faite sur des vis galvanisées de 1,60 m implantées dans le sol, démontables (les structures peuvent être désolidarisées des vis) et pouvant faire office de parafoudre[56],[57].
- Superficie : 10,4 ha
- Puissance installée : 4,2 MWc
- Nombre de modules photovoltaïques : 18 900
- Puissance unitaire des modules : 220 W et 230 W
- Gabarit des modules : environ long. 1,50 m × larg. 1 m
- Hauteur des modules : rangées de 5 m
- Investissement : nc
- Énergie annuelle produite : 5 900 MWh
- Densité de puissance moyenne[31] : 6,5 W/m²
- Économie de CO2 : 2 800 t/an
- Auteur du projet : Solairedirect[57]
- Fournisseur des modules : Yingli solar, Chine
Saint-Clar
La centrale photovoltaïque de Saint-Clar, dans le Gers, est entrée en service en juin 2010. Au moment de son inauguration le 8 juillet 2010, c'était la plus grande de France.
- Superficie : 23,6 ha (emprise nette de 15 ha)
- Puissance installée : 9 MWc
- Nombre de modules photovoltaïques : 42 432
- Puissance unitaire des modules : 210 W
- Hauteur des modules : 3 m
- Investissement : ~45 M€
- Énergie annuelle produite : ~11 800 MWh
- Densité de puissance moyenne[31] : 5,7 W/m2
- Auteur du projet : Société Solarezo
Massangis
A son inauguration en octobre 2012, c'était la quatrième plus grande centrale solaire photovoltaïque de France.
- Superficie : 141 ha
- Puissance installée : 56 MWc
- Nombre de modules photovoltaïques : 700 000
- Auteur du projet : EDF Énergies Nouvelles
Autres
- Saint-Symphorien (Gironde) : centrale de 24 MWc (74 ha) mise en service en 2011 par EDF Energies Nouvelles[58]
- Bordeaux[59] : les travaux ont débuté fin mai/début juin 2011 et doivent durer jusqu'à fin avril 2012. La puissance totale installée est de 12 MWc
- Malvési (Aude) : centrale d'environ 10 MW (80 000 m2 de panneaux), en fonctionnement depuis 2008[60]
- Miradoux (Gers) : centrale de 8 MWc (18,5 ha - 2011)[61]
- Porto-Vecchio (Corse-du-Sud) : centrale de 4,5 MWc en projet.
- Fabrègues (Hérault) : centrale de 1,3 MWc (4 ha)
- Lunel (Hérault) : centrale de 0,5 MWc (1,5 ha - 2008)
Notes et références
Notes
- la centrale solaire est construite près du barrage de Longyangxia, qui compense les fluctuations de la production solaire.
- Senftenberg, construite sur une ancienne mine de lignite, est composée de 2 parcs : celui de GP Joule, Senftenberg II, mis en service en juillet 2011 sur 153 ha avec 305 856 modules PV ; celui de Saferay, Senftenberg III (coût : 150 M€), mis en service en septembre 2011 sur 200 ha avec 330 000 modules PV ; avec 166 MW au total, c'était selon ses constructeurs le plus grand complexe photovoltaïque du monde en 2011.
- Neuhardenberg, construit sur le terrain d'un ancien aérodrome militaire et d'une ancienne caserne.
- construit sur le terrain de l'ancien aérodrome militaire de Templin/Groß Dölln.
- 120 ha de panneaux.
- 112 000 modules
- construit sur le terrain de l'ancien aérodrome militaire de Brandenburg-Briest.
- FinowTower, construite sur le terrain d'aviation Finow, un ancien aérodrome militaire, était en 2011 la plus grande centrale photovoltaïque d'Europe.
- 140 GWh
- 78 720 trackers solaires
- la centrale photovoltaïque de Finsterwalde, construite sur une ancienne mine de lignite, bénéficie d'un tarif de rachat subventionné à hauteur de 0,3194 €/kWh pendant 20 ans ; elle a été lors de sa création l'un des plus grands parcs solaires du monde ; production : 72 GWh.
- 370 000 modules
- 120 GWh
- 1,3 million de modules
- 100 GWh
- 140 GWh
- 280 000 modules
- 93 GWh de production attendue.
- 370 000 modules
- 85 GWh
- 741 150 panneaux
- 93 GWh
- 40 GWh
- 550 000 modules CIS, première centrale au monde en modules silicium à couches minces (CIS, moins couteux)
- 145 000 panneaux PV Yingli
- 84 000 panneaux solaires
- 100 000 panneaux solaires
- 72 000 modules
- 130 000 modules
- 130 000 modules
- 130 000 modules
- 15 000 MW.h
- 145 000 panneaux
- 130 000 modules
- 140 000 panneaux
- 24 024 trackers solaires
- 11 800 MWh
- 84 000 modules Sharp
- 5 820 MWh
- 5 900 MW·h ; première centrale française utilisant le silicium polycristallin et sans fondations en béton (même type de structures que Beneixama).
Références
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- Énergie solaire photovoltaïque , sur le site atlascuisinesolaire.com, consulté le 24 novembre 2012
- (en) First Solar arête provisoirement les travaux à Agua Caliente, en ayant atteint une puissance de 247 megawatts Bloomberg.com, 30 aout 2012
- (en) Large-Scale Photovoltaic Power Plants, sur le site pvresources.com, Consulté le 6 juillet 2014.
- (en) Golmud 200 MW PV Station China Power Corporation, 7 juin 2012
- (en) [PDF] Activ Solar termine la construction de la phase V (100 MW) de la centrale de Perovo PvTech, 2 janvier 2012
- (en) [PDF] Activ Solar a achevé la centrale solaire de 80 MW d’Ohotnikovo dans la région d’Odessa en Ukraine, activsolar.com, octobre 2011
- SunPower construit la plus grande centrale photovoltaïque à Montalto di Castro en Italie, sur le site sunpowercorp.fr, décembre 2010
- (en) "Good Énergies" acquires Finsterwalde II and Finsterwalde III, Pv-tech, octobre 2010
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- Densité de puissance moyenne sur l'année : P moyenne = Énergie produite en une année / (365 * 24 * Superficie totale couverte par la centrale).
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- Construction de la centrale de Curbans sur le site communal
- Inauguration de la centrale solaire de Gennetines, La Montagne, octobre 2014
- Photosol investit 36 millions d'euros en Auvergne, Usine Nouvelle, octobre 2014
- De l’électricité photovoltaïque à Marmanhac, La Montagne, janvier 2014
- EDF, « 2 nouvelles centrales solaires à Saint-Martin-de-Crau et Istres-Sulauze », sur edf.com (consulté le )
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- [ http://www.corriere.it/cronache/11_aprile_28/stella-lago-di-luce_8df91b0e-7160-11e0-9f4e-c2e6495f1ddd.shtml]
- Var-Matin, « Callian inaugure sa toute nouvelle centrale photovoltaïque », sur Var matin, (consulté le )
- [PDF] La Caisse des Dépôts et Solairedirect inaugurent le premier parc solaire de Solaire Durance, issu d’une démarche systématique de développement durable, communiqué de presse de la Caisse des dépôts et consignations, 15 mai 2009
- EDF-Énergies nouvelles développe plusieurs projets dans les Landes, Sud Ouest, 6 juillet 2010
- EDF Énergies Nouvelles achève la mise en service de la centrale solaire du Gabardan, octobre 2011, plein-soleil.info
- Inauguration de la Centrale solaire photovoltaïque de Sainte-Tulle (04), site de Jean-Louis Bianco, 18 juin 2010
- Une nouvelle centrale photovoltaïque inaugurée... exemplaire à double titre, Le Dauphiné libéré, 13 juin 2010
- EDF, La centrale solaire de Sainte Tulle - Une capacité de 5,24 MWc
- Une démarche de développement durable pour le parc solaire de Vino-sur-Verdon, Caisse des dépôts et consignations, 15 mai 2009
- solairedirect.com
- L'Etat fait de l'ombre au solaire, Sud Ouest, 20 septembre 2011
- La future centrale photovoltaïque de Bordeaux-Lac
- Le Monde, 15 septembre 2007, La plus grande centrale solaire de France prévue à Narbonne
- Centrale solaire de Miradoux
Annexes
Articles connexes
- Énergie solaire photovoltaïque
- Photovoltaïque raccordé au réseau
- Cellule photovoltaïque
- Panneau solaire
- Centrale solaire
- Liste des plus grandes centrales au monde