Les caractéristiques techniques d’un parc photovoltaïque

Les principes techniques

Un parc photovoltaïque est constitué de rangées de panneaux photovoltaïques, appelés aussi modules, installés sur des structures en acier ancrées au sol. L’élément principal d’un parc photovoltaïque est le module photovoltaïque, composé :

• De cellules photovoltaïques ;

• D’une couche en verre trempé sur la face avant, protégeant les cellules des intempéries ;

• D’une couche protectrice sur la face arrière, pouvant être transparente pour bénéficier de la réflexivité du sol (panneaux bifaciaux).

L’ensemble est maintenu par un cadre en aluminium. En moyenne, un module photovoltaïque mesure environ 2 m2 et pèse entre 15 et 20 kilogrammes (kg). Ce sont ces modules qui transforment l’énergie du soleil en électricité : les photons (particules composant le rayonnement solaire), lorsqu’ils rencontrent la surface d’une cellule photovoltaïque, transmettent leur énergie aux électrons. Ces derniers se déplacent alors dans la matière, créant un courant électrique. L’irradiation solaire étant variable, le courant qu’un module fournit l’est aussi. Le courant obtenu par des modules est de type continu.

Les structures support

Les modules photovoltaïques sont montés, accolés les uns aux autres, sur des châssis de support métalliques (généralement en acier galvanisé), formant des tables. Sauf contrainte particulière révélée par l’étude géotechnique, celles-ci seront ancrées au sol à l’aide de vis métalliques en acier galvanisé ou de pieux battus. Ces deux techniques ne nécessitent pas de recours à des fondations en béton. Ces structures pourront être entièrement démantelées. L’implantation des structures est étudiée pour optimiser l’espace disponible, en limitant l’ombre portée d’une rangée de modules sur celle qui la précède. Pour cela, on détermine une distance inter-rangées de quelques mètres, qui varie selon la topographie, la hauteur des modules, et d’autres paramètres.

Au sein d’un parc photovoltaïque, seuls les chemins d’exploitation et les surfaces recevant des locaux techniques (sous-station et postes de transformations) sont réellement “artificialisés”. Ailleurs, la végétation repousse spontanément, le parc accueille ainsi la flore et la faune locales. Dans certains cas, on procède à un réensemencement avec, selon la vocation du parc, des espèces locales (développement de la biodiversité), ou spécifiques (espèces fourragères si le site est pâturé). Un entretien est réalisé périodiquement sur ces espaces. Il se fait soit mécaniquement (fauche), soit par pâturage ovin. La fauche est généralement réalisée une à deux fois par an, dans le respect des préconisations des écologues et des services de protection contre les incendies.

Les équipements électriques

Les locaux techniques (postes de transformation et sous-station de raccordement)

Il s’agit de locaux préfabriqués en usine et posés sur site. Chaque poste de transformation comprend généralement des équipements de conversion (onduleurs permettant de passer d’un courant continu à un courant alternatif) et un transformateur (qui permet d’élever le niveau de tension produit par les panneaux photovoltaïques). Leur répartition est réalisée de façon équilibrée sur le parc afin de limiter la longueur des câbles et donc les pertes électriques.

La sous-station de raccordement est connectée aux postes de transformation du parc photovoltaïque, dont elle reçoit l’électricité produite. Afin d’injecter celle-ci sur le réseau public de transport d’électricité, la sous-station élève la tension du parc photovoltaïque de 33 à 225 kilovolts (kV) pour être compatible avec ce dernier. Elle constitue ainsi la démarcation entre le projet et le réseau de RTE. Dans le cadre d’HORIZEO, deux sous-stations seront installées, une pour chaque tranche du parc photovoltaïque.

Le câblage

La majeure partie du câblage (cuivre ou aluminium) est réalisée par cheminement aérien (sous les panneaux), jusqu’à des coffrets électriques généralement fixés sur les pieux des tables. Les câbles sont ensuite enterrés, jusqu’aux postes de transformation puis à la sous-station.

Schéma de principe du raccordement électrique des éléments d’un parc photovoltaïque

Construction, approvisionnement et démantèlement

Si la grande majorité des modules photovoltaïques est actuellement fabriquée en Asie (notamment en Chine où la production s’est massivement développée ces dix dernières années), l’option de s’approvisionner également auprès de fabricants de modules européens est envisagée. Elle dépendra cependant des capacités de production ainsi que des prix.

Les structures en acier sont quant à elles généralement fabriquées en Europe, ainsi que les câbles, les transformateurs et les onduleurs. En fonction de l’évolution du marché d’ici la construction du parc photovoltaïque, certains produits pourraient également provenir d’autres régions du monde. Les clôtures et portails sont quant à eux fabriqués en Europe.

Les maitres d’ouvrage souhaitent initier selon les potentialités locales, toute démarche de structuration de filière et notamment l’approvisionnement des structures mais aussi participer à l’émergence d’une filière nationale et régionale de panneaux photovoltaïques en soutenant les initiatives existantes et à venir, dès lors qu’elles s’avèrent compétitives au regard du marché.

La remise en état du site se fera à l’expiration du bail ou bien dans le cas d’une résiliation anticipée. Toutes les installations seront démantelées. Il est ainsi prévu :

• Le démontage des tables de support y compris les pieux battus ;

• Le retrait des locaux techniques du parc photovoltaïque ;

• L’évacuation des réseaux câblés ;

• Le démontage (si souhaité) de la clôture périphérique ainsi que des pistes (calcaire ou GNT) créées pour accéder aux locaux techniques..

Les surfaces occupées par le parc photovoltaïque seront ensuite remises en état afin que les terres redeviennent vierges de tout aménagement, et puissent être à nouveau dédiées à la sylviculture en fonction des choix du propriétaire du terrain.

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