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NREL analyse le potentiel de couplage solaire flottant et hydroélectrique

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Selon une analyse réalisée par des chercheurs du National Renewable Energy Laboratory (NREL) du département américain de l'Énergie, les systèmes hybrides de panneaux solaires flottants et de centrales hydroélectriques pourraient avoir le potentiel technique de produire une part importante de l'électricité produite chaque année dans le monde.

Ciel et Terre

Les chercheurs estiment que l'ajout de panneaux solaires flottants à des plans d'eau qui abritent déjà des centrales hydroélectriques pourrait produire jusqu'à 7,6 TW d'énergie potentielle par an à partir des seuls systèmes solaires photovoltaïques, soit environ 10600 TWh de production annuelle potentielle, dans le monde. Ces chiffres n'incluent pas la quantité produite par l'hydroélectricité.

À titre de comparaison, la consommation finale mondiale d'électricité était d'un peu plus de 22300 TWh en 2018, l'année la plus récente pour laquelle des statistiques sont disponibles, selon l'Agence internationale de l'énergie.

«C’est vraiment optimiste», a déclaré Nathan Lee, chercheur au sein du groupe d’aide à la décision intégrée de NREL et auteur principal d’un nouvel article publié dans la revue Renewable Energy (en italique). «Cela ne représente pas ce qui pourrait être économiquement faisable ou ce que les marchés pourraient réellement soutenir. Il s’agit plutôt d’une estimation de la limite supérieure des ressources réalisables qui tient compte des contraintes des plans d’eau et de la performance du système de production. »

L'article, «Systèmes solaires photovoltaïques flottants hybrides-hydroélectrique: avantages et évaluation globale du potentiel technique», a été co-écrit par les collègues du NREL Ursula Grunwald, Evan Rosenlieb, Heather Mirletz, Alexandra Aznar, Robert Spencer et Sadie Cox.

Le photovoltaïque flottant reste une technologie naissante aux États-Unis, mais son utilisation s'est répandue à l'étranger où l'espace pour les systèmes au sol est moins disponible. Des travaux antérieurs du NREL ont estimé que l'installation de panneaux solaires flottants sur des réservoirs artificiels aux États-Unis pourrait générer environ 10% de la production annuelle d'électricité du pays.

Jusqu'à présent, un petit système hybride solaire flottant plus hydroélectrique a été installé, et c'est au Portugal.

NREL

Le NREL estime que 379 068 réservoirs hydroélectriques d'eau douce à travers la planète pourraient héberger des sites photovoltaïques flottants combinés avec des installations hydroélectriques existantes. Des données d'implantation supplémentaires sont nécessaires avant toute mise en œuvre, car certains réservoirs peuvent être secs pendant certaines parties de l'année ou peuvent ne pas être propices à l'hébergement de PV flottants.

Il existe des avantages potentiels en couplant le photovoltaïque flottant à l'énergie hydraulique. Par exemple, un système hybride réduirait les coûts de transport en se reliant à une sous-station commune. De plus, les deux technologies peuvent s'équilibrer. Et l'énergie solaire continuera de fonctionner pendant les saisons sèches, tandis que les saisons des pluies de l'hydroélectricité représentent la meilleure opportunité. Dans un scénario, cela signifie que les exploitants d'un système hybride pourraient utiliser l'hydroélectricité de stockage par pompage pour stocker la production solaire excédentaire.

Le financement de la recherche provenait du programme de recherche et développement dirigée par les laboratoires du NREL.

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