Le blog sur l’energie solaire, la location de toitures en panneaux photovoltaiques, l’investissement solaire

Le consortium mené par Iberdrola et EOLE-RES a débuté deux campagnes d’étude géotechnique et géophysique sur le site du projet éolien en mer de la Baie de Saint-Brieuc.

Ces études conduites par la société Ailes Marines** doivent parfaire le dimensionnement et le design des fondations et confirmer les modes d’installation en mer des éléments du futur parc éolien. Ces campagnes se déroulent sur le site du projet du futur parc éolien en mer de la Baie de Saint-Brieuc.

Ailes Marines a mandaté la société GeoSea, filiale du groupe DEME, pour la réalisation de ces deux campagnes qui portent sur :

• Une étude géophysique engagée depuis le 26 août 2012 pour une durée de 45 jours. Cette étude réalisée à l’aide de sondages par sonar à partir du navire Ixplorer affrété par GeoSea, déterminera précisément la topographie et la composition des fonds marins du site.

• L’étude géotechnique engagée depuis le 16 septembre 2012 pour une durée de 35 jours. Cette étude réalisée à partir du navire plate-forme Goliath affrété par la société GeoSea, repose sur une série de carottages d’une profondeur de 30 mètres, qui sont réalisés à partir du navire plate-forme Goliath. Les informations recueillies à l’issue de cette campagne et des analyses qui suivront, permettront de mieux caractériser le sous-sol du site.

Ces deux campagnes d’études, géotechnique et géophysique, permettront de parfaire le dimensionnement et le design des futures fondations des éoliennes (treillis métallique nommés « jackets ») et de confirmer les modes d’installation en mer des éléments du futur parc tels que les fondations, les câbles, la sous-station électrique et les éoliennes.

“Avec le démarrage de ces deux études, Ailes Marines vient de franchir une première étape déterminante dans le développement du projet éolien de la Baie de Saint Brieuc. Ces études et les informations recueillies doivent nous permettre de parfaire notre connaissance des fonds marins et sous-marins du futur site du champ éolien, afin de réaliser un projet en parfaite adéquation avec les caractéristiques du milieu” a déclaré Emmanuel Rollin, Directeur du projet Ailes Marines.

Ces deux campagnes d’études s’inscrivent dans la période dite de «levée des risques» du projet éolien en mer de la Baie de Saint-Brieuc, telle que définie dans les conditions de l’appel d’offres du gouvernement. En effet, les conditions du processus d’appel d’offres exigent, entre autres, la réalisation par la société Ailes Marines d’études d’ingénierie dans les 18 mois suivant la nomination du lauréat, en avril 2012.

** Société créée par Iberdrola et EOLE RES.

* Conformément aux dispositions du code de l’environnement, Ailes Marines a saisi la Commission Nationale du Débat Public (CNDP) le 20 juillet 2012, pour le projet éolien en mer de la Baie de Saint-Brieuc. Le 5 septembre 2012, la CNDP a décidé l’organisation d’un Débat Public. La Commission a nommé M. Antoine Dubout Président de la Commission Particulière du Débat Public, en cours de mise en place pour le projet. Le Débat Public est actuellement en phase de préparation. Ce communiqué de presse ne préjuge en rien l’issue du Débat Public et les sujets qu’il contient pourront y être débattus.

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EDF Energies Nouvelles a annoncé vendredi dernier la mise en service de la centrale solaire de Crucey d’une puissance installée de 60 MW, implantée dans le département d’Eure-et-Loir, près de Chartres, en région Centre.

La centrale photovoltaïque de Crucey est équipée d’environ 741.150 panneaux photovoltaïques nouvelle génération, dits en «couches minces», et fabriqués par l’américain First Solar. La centrale solaire est en mesure de produire l’équivalent de la consommation électrique d’environ 28.000 habitants et permet d’éviter l’émission d’environ 4.600 tonnes de CO2 par an.

Cette réalisation permet par ailleurs la reconversion d’une friche militaire en revalorisant des terrains désaffectés et pollués d’une ancienne base aérienne de l’OTAN. En effet, 2.500 tonnes de déchets amiantés, 2.000 m3 de liquides et 600 tonnes de terres polluées ont été extraites et retraitées.

La centrale, dont le projet a démarré en 2009, a été développée et réalisée par EDF EN France et mise en service progressivement depuis mai 2012. Son exploitation et sa maintenance seront assurées par la filiale d’EDF Energies Nouvelles.

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En vue des progrès très lents des négociations au niveau de l’Organisation Maritime Internationale, l’Union Européenne a décidé de lancer son propre système de surveillance et de vérification des émissions de gaz à effet de serre de l’industrie de la navigation dès 2013.

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Dans les régions à fort ensoleillement, les systèmes photovoltaïques à concentration (CPV) sont utilisés par les centrales de grande capacité pour générer de l’énergie électrique à partir du soleil.

Avec cette technologie, il est possible de convertir en électricité près de deux fois plus de rayonnement solaire qu’avec les technologies traditionnelles à base de silicium. Issue de travaux de recherche en laboratoire débutés il y a plusieurs années, cette technologie contribue aujourd’hui à une échelle industrielle à la transition énergétique. A l’heure actuelle, des milliers de modules photovoltaïques à concentration fabriqués industriellement suivent la course du soleil dans des centrales solaires de grande capacité. Dans chaque module, des lentilles concentrent 500 fois la lumière du soleil sur de petites cellules solaires à multi-jonctions, qui la convertissent avec des rendements élevés en énergie électrique.

La remise du Prix allemand 2012 de l’environnement au Dr. Andreas Bett, de l’Institut Fraunhofer des Systèmes Energétiques Solaires ISE, et à Hansjörg Lerchenmüller, Directeur général de Soitec Solar GmbH, pour leurs travaux en matière de recherche et de développement industriel confirme le succès de la technologie photovoltaïque à concentration.

Initialement développée par l’institut Fraunhofer ISE, cette technologie a été reprise et mise en oeuvre par Soitec Solar. Günther Cramer, co-fondateur et président du conseil d’administration de SMA Solar Technology AG, est le troisième lauréat de l’édition 2012 du Prix allemand de l’environnement. Celui-ci sera remis aux lauréats par le Président allemand, Joachim Gauck, le 28 octobre 2012 à Leipzig.

Depuis de nombreuses années, la recherche et l’industrie travaillent sur les composants et systèmes d’énergie solaire, qu’ils rendent de plus en plus performants et par conséquent plus compétitifs sur le marché. Outre les cellules solaires conventionnelles à base de silicium, d’autres technologies de cellules adaptées à des applications spécifiques ont été commercialisées avec succès. L’une d’elles est la technologie photovoltaïque à concentration (CPV), spécifiquement conçue pour être utilisée par de grandes centrales, capables de générer de quelques mégawatts à plusieurs centaines de mégawatts d’électricité, sur des sites bénéficiant d’un fort ensoleillement direct. Les centrales utilisant la technologie photovoltaïque à concentration sont de construction modulaire et donc évolutives. Cette technologie, qui allie une cellule de conception spéciale à une lentille et un système de tracking bi-axial, offre une capacité de conversion deux fois supérieure à celle des technologies photovoltaïques traditionnelles à base de silicium. Pour les fabricants de systèmes CPV comme Soitec Solar, les pays bénéficiant d’un fort ensoleillement direct, à l’image de l’Afrique du Sud ou des Etats-Unis, constituent d’importants débouchés.

La production d’électricité dans les centrales solaires utilisant la technologie CPV est assurée par des cellules solaires miniaturisées à multi-jonctions, dont le diamètre est d’à peine 3 mm.

Contrairement aux cellules solaires à base de silicium, dotées d’un seul type de semi-conducteur, les cellules solaires à multi-jonctions sont constituées d’un empilement de divers semi-conducteurs des colonnes III-V du tableau périodique, en l’occurrence le phosphure de gallium-indium, l’arséniure de gallium-indium et le germanium. Chacun de ces semi-conducteurs convertit différentes plages de longueur d’onde de lumière en électricité. Grâce auxlentilles de Fresnel, la lumière du soleil est concentrée 500 fois avant d’atteindre les cellules solaires à multi-jonctions.

« Une lentille optique peu onéreuse concentre les rayons du soleil et permet une utilisation économique des semi-conducteurs, au coût comparativement élevé, dont est doté le système. Selon le facteur de concentration, seul 1/500ème à 1/1000ème du matériau semi-conducteur est requis, tout en continuant à améliorer les rendements des cellules solaires » a indiqué le Dr. Andreas Bett, Directeur de la division « Matériaux – Cellules solaires et Technologies » et Directeur adjoint du Fraunhofer ISE.

Comme le soulignent les deux lauréats à Fribourg, le plus important pour une exploitation rentable et économique de grandes centrales CPV est l’interaction entre les divers composants.

Cette interaction joue un rôle déterminant dans la construction des modules, leur connexion ainsi que pour l’ensemble des technologies du système et des contrôles de processus. «Outre le rendement énergétique des modules photovoltaïques à concentration, fabriqués par Soitec Solar, qui est actuellement de l’ordre de 30 %, nous utilisons des matériaux d’un bon rapport qualité-prix. Ces deux facteurs conjugués, matériaux à faibles coûts et rendements élevés, sont la condition sine qua non d’une production d’électricité optimisée » a expliqué Hansjörg Lerchenmüller, Directeur général de Soitec Solar GmbH à Fribourg. En 2009, Andreas Bett et son équipe ont obtenu, en conditions de laboratoire, un rendement de 41,1 %, un record mondial, avec une cellule photovoltaïque à multi-jonctions constituée de semi-conducteurs III-V. Pour mrs. Bett et Lerchenmüller, des rendements supérieurs sont envisageables dans les années à venir pour les cellules solaires comme pour les modules.

A l’Institut Fraunhofer ISE, Andreas Bett et son équipe, constituée d’une cinquantaine de chercheurs, s’emploient à améliorer encore le rendement énergétique des cellules solaires à multi-jonctions.

Dans le Concentrator Technology ConTEC, un laboratoire spécialement équipé, ils travaillent par ailleurs à l’optimisation de la construction des modules photovoltaïques à concentration. En France, des travaux conjoints sont ainsi menés avec leCEA-Leti, tandis que des investissements industriels sont réalisés par Soitec sur son site de Grenoble pour mettre au point une nouvelle génération de cellules à haute performance.

En parallèle, Soitec s’attache à accroître dans le monde entier la capacité installée de centrales solaires CPV. La société française s’est dotée d’une ligne de production automatisée de 70 MWp pour la fabrication des modules CPV à Fribourg, en Allemagne. Actuellement, une usine de production de modules, d’une capacité de 280 MWp, est en cours de construction à San Diego, en Californie. Des signes de bon augure qui laissent entrevoir une poursuite de l’expansion dans ce domaine et de nouveaux rendements record. Pour Andreas Bett et Hansjörg Lerchenmüller, recevoir le Prix allemand de l’environnement est, «outre un signe de reconnaissance et un facteur de motivation, un très grand plaisir».

«Andreas Bett et Hansjörg Lerchenmüller ont apporté une contribution clé pour le développement de cette technologie photovoltaïque à concentration particulièrement innovante, fiable et au rendement élevé» a estimé Gaetan Borgers, Vice-président exécutif de la division Energie solaire de Soitec. «Soitec exploite aujourd’hui à Fribourg l’une des lignes de production de modules CPV les plus modernes. Notre capacité installée représente déjà plus de 10 MWp dans le monde». Et le Prof. Eicke R. Weber, Directeur de l’Institut Fraunhofer ISE, de se réjouir : « Le Prix allemand de l’environnement décerné au tandem gagnant Fraunhofer ISE-Soitec Solar témoigne clairement de l’importance des technologies photovoltaïques innovantes dans l’approvisionnement mondial en énergie »

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Selon le 3ème baromètre « Les Français et le bioéthanol », récemment publié par Collective du Bioéthanol et IPSOS à l’occasion du Mondial de l’Automobile, les français semblent très concernés par les bénéfices économiques des carburants contenant du bioéthanol, SP95-E10 et Superéthanol E85.

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Le conglomérat nippon Sharp va commercialiser à partir de ce mois-ci, au Japon, un panneau solaire photovoltaïque très particulier, baptisé”NA-B095AA”, puisqu’en plus de produire de l’énergie solaire, il possède la caractéristique d’être également transparent.

Ainsi, pour satisfaire à la fois des besoins de production d’électricité, d’éclairage naturel, et de barrière thermique, le groupe d’électronique et de semi-conducteur a lancé sur le marché un module solaire qui peut être utilisé comme composant à part entière d’une solution architecturale intérieure ou extérieure : garde-corps, balustrade, balcon ou fenêtre.

Le système élimine de facto le cadre métallique généralement utilisé dans la production de modules solaires photovoltaïques classiques, et emploi en plus des cellules photovoltaïques, une structure de verre feuilleté, qui permet de l’installer dans divers châssis conçus pour héberger des matériaux de construction.

Pour réaliser ce module, Sharp a réalisé de fines interstices sur les cellules photovoltaïques en couches minces. Aussi, à cause de ce choix, le rendement de conversion du module reste plus faible et atteint les 6,8 %. Il faut savoir que le rendement de conversion moyen de modules photovoltaïques en couches minces à base de silicium est d’environ 10%.

Par ailleurs, le coefficient d’ombrage du module est de 0,39. Cad. Plus le coefficient est faible, et moins la chaleur du soleil sera transmise à travers la paroi. Par exemple, une plaque de verre de 3 mm d’épaisseur possède un coefficient d’ombrage de 1,0.

Enfin, les dimensions du module (hors boîte de jonction PV) sont 1.402 mm x 1.001 mm x 9,5 mm, pour un poids d’environ 33 kg. Fabriqué dans l’usine de Sharp Sakai, la puissance maximale nominale du module est de 95 W pour une tension maxi de 42,2 V.

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L’Institut de microtechnique de l’EPFL a dévoilé la semaine dernière à Francfort des cellules photovoltaïques « hybrides » affichant un rendement de 21,4% sur des plaquettes de silicium standard, une première pour ce type de capteurs.

“Cette percée contribuera à faire baisser le coût des installations.”

A moyen terme, investir 2.000 francs (soit 1.655 euros) seulement en capteurs photovoltaïques pourrait largement suffire à fournir l’électricité nécessaire à la consommation d’un ménage de 4 personnes. Telles sont les perspectives que laissent imaginer les nouvelles avancées réalisées à Neuchâtel par l’Institut de microtechnique de l’EPFL, présentées lors de la conférence photovoltaïque européenne PVSEC à Francfort par l’équipe de Christophe Ballif (en photo), directeur du Laboratoire de photovoltaïque (PVlab).

Spécialisé dans les cellules photovoltaïques à couche mince, ce laboratoire s’intéresse depuis quelques années à des technologies « hybrides », dites à hétérojonction, destinées à augmenter le rendement des capteurs. «Nous appliquons une couche infinitésimale – un centième de micron – de silicium amorphe sur les deux faces d’une plaquette de silicium cristallin», a précisé Christophe Ballif.

“Cette fabrication en sandwich permet d’augmenter l’efficacité des capteurs.”

Encore faut-il pour cela que l’interface entre les deux types de silicium soit optimisée. C’est ce tour de force qu’Antoine Descoeudres est parvenu à réaliser avec l’équipe de Stephaan DeWolf. En choisissant pour base la cellule cristalline la plus courante – et donc la moins coûteuse – du marché (appelée « au silicium dopé p »), en soignant sa préparation et en améliorant le processus d’application du silicium amorphe, les chercheurs ont obtenu un rendement de 21,4%, jamais atteint avec des substrats de ce type. Aujourd’hui, les meilleures cellules monocristallines n’affichent qu’une efficacité de 18-19% au maximum. La tension en circuit ouvert qu’ils ont mesurée – 726 mV – constitue elle aussi une première. Sur des plaquettes moins conventionnelles, les chercheurs du PVLab ont même dépassé la barre des 22%.

“Industrialisation à portée de main“

Ces résultats, qui ont été validés en Allemagne par le Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE), seront publiés prochainement dans la revue IEEE Journals of photovoltaics.

Amener ces avancées jusqu’à un stade d’industrialisation pourrait ne prendre que quelques années. Ces recherches ont été financées en partie par un mandat de l’entreprise Roth&Rau Switzeland, dont la maison-mère, Meyer Burger, se lance déjà dans la commercialisation de machines destinées à l’assemblage de ces capteurs à hétérojonction. « D’ici trois à cinq ans, nous pouvons espérer parvenir à des coûts de production de 100 à 120 francs (80 à 99 euros) par mètre carré de capteurs, estime Stefaan DeWolf. En Suisse et avec nos rendements, une telle surface sera à même de produire entre 200 et 300 kWh d’électricité par année. »

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La firme Google a annoncé le 26 septembre dernier avoir signé un accord avec ‘Grand River Dam Authority’ (GRDA), pour fournir à son Centre de données situé dans le comté de Mayes (Oklahoma), environ 48 MW d’énergie éolienne.

Aussi, dans ce cas, au lieu d’acheter de l’énergie directement aux développeurs de parcs éoliens, la firme de Mountain View a conclu un contrat avec un fournisseur de services publics. “Les services publics comme GRDA ont la capacité d’intégrer les énergies renouvelables dans leur mix de production et délivrer de l’électricité, alors que nous sommes une entreprise en pleine croissance qui cherche à obtenir de l’énergie propre pour nos opérations, d’une manière progressive” a déclaré Google officiellement sur son blog.

L’énergie proviendra du plus grand projet éolien de l’Etat de l’Oklahoma qui possèdera à terme une capacité installée de 300 MW. En effet, le parc éolien développé par la compagnie Canadian Hills devrait être mis en service au plus tard cette année.

Google a ajouté qu’il paiera une prime à GRDA pour acheter de l’énergie renouvelable produite par le parc éolien de Canadian Hills. A ce jour, Google confirme s’être engagé dans les énergies renouvelables à hauteur de plus de 260 MW.

Le géant de la recherche sur internet complète ainsi sa stratégie d’accords d’achat d’électricité – d’origine renouvelable – à long terme (20 ans). Le premier contrat portait sur 114 MW d’énergie éolienne conclut avec la compagnie énergétique NextEra (Iowa), tandis que le second comprenait 100,8 MW de capacitééolienne installée provenant du parc Minco II, basé dans l’Oklahoma.

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Plusieurs supercars écologiques ont été présentées au Salon de l’Auto de Paris cette année, cherchant à attirer des consommateurs plus respectueux de l’environnement et soucieux d’économiser de l’énergie.

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Lauréat de l’appel d’offres national photovoltaïque, la compagnie Urbasolar va installer une centrale solaire de 30.000 m2 sur la toiture de la nouvelle base logistique de Système U, localisée dans l’Hérault.

Envisagé dès la conception du bâtiment qui sera labellisé Haute Qualité Environnementale (HQE), le générateur photovoltaïque rassemblera sur un même site 2 types d’application photovoltaïques, avec d’une part une centrale en toiture, et d’autre part des auvents de quais.

Développant une puissance totale de 3.7 MWc il permettra de produire l’équivalent des besoins électriques d’une population de près de 4.000 personnes et permettra une économie de 2.000 tonnes d’émission de CO2 par an soit les rejets annuels d’une flotte de 50 camions*.

La nouvelle base logistique de Système U sur la Zac de la Salamane, à Clermont-l’Hérault, d’une capacité de 60.000 m², sera spécialisée dans les produits dits ambiants : hygiène, entretien, droguerie, parfumerie, produits secs… Le démarrage de l’activité est prévu pour décembre 2012.

Cette centrale solaire répartit sur 30.000 m2 représente un investissement de 8 millions d’euros. Elle sera réalisée par Urbasolar qui en assurera également l’exploitation pendant 25 ans. Le projet intègre des programmes de recherche et développement sur la performance et le vieillissement des composants, programmes qui seront menés en partenariat avec l’Institut National de l’Energie Solaire.

L’opération est lauréate de l’Appel d’Offre lancé par le gouvernement et dont les résultats ont été dévoilés cet été. Au total ce sont plus de 60 projets qu’Urbasolar a remporté dans le cadre de ces Appels d’Offre Photovoltaïques pour une puissance totale de 37 MW.

« Dans la lignée du partenariat national établi depuis deux ans avec le groupe La Poste, nous sommes très satisfait de pouvoir mener à bien ce nouveau partenariat de qualité avec la coopérative système U Sud. Nous partageons la volonté d’innover et le souci constant de mettre en œuvre les bonnes pratiques environnementales» a déclaré Stéphanie Andrieu, Directrice Générale d’Urbasolar.

* Calcul rejet de CO2 d’un camion sur base de 150 000 km/an

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