Conseil - Installation - Maintenance en solutions photovoltaïques - 04 69 22 10 96 / 04 79 61 15 85
Le guide complet des fermes solaires
Tout d’abord quelques faits :
- Les panneaux solaires utilisés dans les fermes solaires sont constitués de cellules photovoltaïques.
- Depuis 2010, le coût de l’énergie solaire a baissé de plus de 80 %.
- Il faut une surface de 6 à 8 hectares pour produire environ 1 MW d’énergie solaire.
Lorsque les panneaux solaires ont été introduits pour la première fois, leur potentiel pour changer la façon dont nous produisons de l’énergie était énorme. Au départ, alors que la technologie était encore en cours de développement, l’adoption massive des panneaux solaires a été lente.
Ce n’est que lorsque des gains d’efficacité ont été réalisés qu’il est devenu viable de commencer à construire des « fermes solaires » en masse.
Mais qu’est-ce qu’une ferme solaire et en quoi diffère-t-elle des panneaux solaires ordinaires ? Combien rapporte une ferme solaire ? Pour répondre à ces questions et à bien d’autres encore, nous avons créé un guide complet des fermes solaires contenant toutes les informations dont vous avez besoin pour les comprendre.
Qu’est-ce qu’une ferme solaire ?
Tout d’abord, voici une introduction à ce que sont les fermes solaires. En bref, une ferme solaire ne diffère pas, sur le plan fonctionnel, des panneaux solaires que l’on trouve sur les toits du monde entier, mais à une échelle beaucoup plus grande.
Lorsque vous rassemblez de grandes quantités de panneaux solaires et que vous les placez à des endroits optimaux, le potentiel de production d’électricité augmente considérablement. Celle-ci peut alors être utilisée pour alimenter des villages et des villes, voire des villes entières en fonction de l’échelle de la ferme solaire.
Prenons l’exemple du parc solaire indien de Bhadla. Il s’agit du plus grand parc solaire au monde, capable de produire 2 245 MW (mégawatts) ou 2,245 GW (gigawatts) d’électricité. Pour donner un ordre d’idée, un seul gigawatt peut alimenter entre 200 000 et 1 000 000 de foyers, en fonction, bien sûr, de la quantité d’énergie consommée par chaque foyer. Le fait que nous ayons trouvé le moyen de produire toute cette énergie à partir du soleil est un exploit extraordinaire de l’ingéniosité humaine !
Comment fonctionnent les panneaux solaires ?
Les panneaux solaires utilisés dans les fermes solaires sont constitués de cellules photovoltaïques, elles-mêmes fabriquées à partir de plaquettes de silicium issues d’un processus de transformation du sable de plage en silicium de haute qualité. Ce dernier est ensuite placé dans des plaquettes interconnectées, qui forment les cellules photovoltaïques et confèrent aux panneaux solaires leur capacité à absorber la lumière du soleil, à la convertir en électricité et à alimenter nos maisons.
Bien entendu, d’autres éléments plus complexes entrent en jeu dans la création des panneaux solaires, mais il s’agit là de l’essentiel.
Vous voulez savoir combien il vous en coûtera d’investir dans l’énergie solaire ? Consultez notre page sur le coût des panneaux solaires.
Principaux avantages d’une ferme solaire
- Production d’une source d’énergie propre, fiable et renouvelable
- Ne produit pas de pollution supplémentaire après la construction
- Incroyablement facile à entretenir
- Laisse les terres environnantes d’une ferme « sauvages », ce qui est bénéfique pour l’environnement.
- Commence à s’autofinancer une fois l’investissement initial remboursé.
Les différentes utilisations des fermes solaires
Étant donné que les fermes solaires varient considérablement en termes d’échelle, les différentes façons dont elles peuvent être utilisées varient également de manière significative. Tout dépend des besoins, qu’il s’agisse de quelques petites installations pour alimenter un village ou d’une ferme solaire à grande échelle (utilitaire) conçue pour produire de l’électricité pour une ville entière. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des différentes utilisations des fermes solaires :
Fermes solaires communautaires
À plus petite échelle, il existe des fermes solaires communautaires, qui sont exactement ce qu’elles semblent être : un moyen pour les petites communautés de profiter des avantages des panneaux solaires, sans avoir à en faire l’acquisition.
Les fermes solaires communautaires sont également idéales pour les personnes qui ne disposent pas de la propriété ou de l’espace nécessaire pour une installation personnelle. Ils devront toutefois louer un terrain à proximité, mais en général, une communauté réunira les fonds nécessaires à cette fin ou un conseil municipal offrira une subvention.
Fermes solaires à grande échelle
Les grandes fermes solaires sont souvent financées par des investisseurs institutionnels – et parfois par les gouvernements – car le coût de leur construction est presque toujours hors de portée des particuliers ou des communautés.
Les grandes fermes solaires complètent généralement d’autres formes de production connectées aux réseaux électriques. Cela permet à une communauté de s’affranchir des combustibles fossiles.
Toutefois, cela ne veut pas dire qu’une ferme solaire à grande échelle ne pourrait pas être la seule source d’énergie d’une communauté – et en fait, à mesure que la technologie s’améliore, cela devient de plus en plus courant.
Certaines entreprises ont également de plus en plus tendance à financer leurs propres fermes solaires afin de réduire leur consommation d’énergie. La nécessité d’adopter des approches plus neutres en termes d’émissions de carbone se faisant de plus en plus sentir, nous nous attendons à ce que de plus en plus de grandes entreprises du monde entier se tournent vers l’énergie solaire pour alimenter leurs activités.
Combien coûte une ferme solaire ?
Le coût d’un parc solaire dépend tout d’abord d’un facteur évident : la taille du parc solaire. Il faut cependant tenir compte d’autres facteurs, tels que le coût moyen par watt, qui est déterminé par des éléments comme la disponibilité de la lumière solaire, l’accès à l’infrastructure et le coût de location du terrain (à moins qu’il ne s’agisse d’un terrain privé). Il faut également tenir compte du coût des matériaux de base et de la construction.
En ce qui concerne la disponibilité de la lumière solaire, si un parc solaire est situé à un endroit qui n’est pas optimal, chaque kilowattheure mettra plus de temps à être produit et coûtera donc plus cher. Cela s’explique par les coûts fixes tels que les frais d’entretien et/ou les loyers à payer.
Les fermes solaires bénéficient d’économies d’échelle, en ce sens que plus une ferme solaire est grande, plus le coût par watt est efficace.
Sur une note positive, l’énergie solaire est en train de se débarrasser de sa réputation de coût exorbitant. Depuis 2010, le coût de l’énergie solaire a baissé de plus de 80 %.
Pour en savoir plus sur les coûts des panneaux solaires, consultez notre récent guide sur les coûts d’installation des panneaux solaires.
Quel est l’espace minimum nécessaire pour une ferme solaire ?
Il n’y a pas de doute : les fermes solaires ont besoin d’espace, et de beaucoup d’espace. Pour accueillir une ferme solaire capable de produire 1 MW, il faut entre six et huit hectares.
Il ne s’agit pas seulement des panneaux, mais aussi des équipements essentiels tels que les onduleurs et les batteries de stockage.
Il faut également veiller à ce qu’il y ait suffisamment d’espace entre les panneaux pour assurer la maintenance.
Toutefois, ce processus reste nettement plus rapide que le temps nécessaire à la construction de centrales électriques conventionnelles.
Où sont construites les fermes solaires ?
Comme les fermes solaires ont besoin de beaucoup d’espace, elles sont principalement construites sur des terres rurales. Les meilleurs endroits pour les fermes solaires sont les terrains plats ou les pentes orientées vers le sud, où les panneaux peuvent profiter au maximum des rayons du soleil. Il existe même des exemples de fermes solaires qui s’inclinent pour faire face au soleil tout au long de la journée, comme le parc solaire de Benban en Égypte.
Pour ceux qui souhaitent convertir des terres agricoles, de nombreux pays (dont le Royaume-Uni) exigent un permis de construire. Si ces terres agricoles sont très fertiles, les chances d’obtenir l’autorisation de construire un parc solaire sont réduites. En revanche, les terres désertiques ou à faible rendement, ou les terres utilisées uniquement pour le pâturage, ont beaucoup plus de chances d’obtenir une autorisation.
Depuis peu, l’idée de combiner les fermes solaires avec des initiatives en faveur de la biodiversité est de plus en plus répandue. Il s’agit souvent de permettre aux espaces situés entre les panneaux solaires de se « refaire une beauté », ce qui favorise la croissance des fleurs sauvages et attire les abeilles et d’autres insectes, avec toutes les conséquences que cela implique. Il est encourageant de constater que davantage de ressources sont mises à la disposition de ceux qui souhaitent construire une ferme solaire et améliorer l’environnement qui l’entoure.
Combien de temps faut-il pour construire une ferme solaire ?
La taille d’un parc solaire a bien sûr un impact sur le temps de construction, mais en règle générale, il ne faut que quelques mois pour achever la construction initiale d’un parc solaire. Ce n’est cependant qu’un début, car l’achèvement du parc solaire jusqu’à ce qu’il atteigne sa capacité de fonctionnement peut prendre entre un et trois ans.
Raccordement au réseau
N’oubliez pas que vous devez être raccordé au réseau électrique pour pouvoir utiliser l’électricité produite par votre ferme solaire ! Dans l’idéal, le site que vous avez choisi dispose déjà d’un raccordement, mais si ce n’est pas le cas, vous devrez payer pour qu’il soit mis en place.
Il existe différents types de connexions au réseau, en fonction de la tension. Les petites fermes solaires communautaires sont généralement raccordées en basse tension.
Les fermes solaires plus importantes se connectent généralement à la haute tension, qui peut aller jusqu’aux 11 000 volts utilisés par ce que l’on appelle le réseau de distribution local.
Les plus grandes fermes solaires peuvent se connecter au réseau de transport, qui utilise les grands câbles aériens que l’on voit sur les pylônes qui sillonnent le pays, à des tensions de 130 000 volts ou même plus.
FAQ sur les fermes solaires
Quelle surface pour une ferme solaire ?
La surface requise pour une ferme solaire dépend de plusieurs facteurs, notamment la capacité du système solaire, le type de panneaux solaires utilisés, leur rendement, et l’ensoleillement local. Voici des informations générales pour vous donner une idée de la surface nécessaire pour une ferme solaire :
Capacité du système : La capacité d’une ferme solaire est généralement exprimée en kilowatts-crête (kWc) ou mégawatts-crête (MWc), et elle indique la puissance maximale que la ferme solaire peut produire dans des conditions optimales. Plus la capacité est élevée, plus la surface nécessaire sera grande.
Rendement des panneaux solaires : Le rendement des panneaux solaires indique la quantité d’électricité produite par unité de surface. Les panneaux solaires les plus couramment disponibles sur le marché ont un rendement moyen compris entre 15% et 20%. Une ferme solaire utilisant des panneaux solaires avec un rendement plus élevé nécessitera une surface moindre pour obtenir la même capacité.
Densité de puissance : La densité de puissance est une mesure de la puissance installée par unité de surface. En moyenne, les installations solaires au sol ont une densité de puissance d’environ 6 à 10 watts par mètre carré (W/m²). En utilisant cette fourchette, vous pouvez estimer la surface nécessaire pour une ferme solaire en fonction de sa capacité.
Par exemple, pour une ferme solaire de 1 MWc (1 mégawatt-crête) avec un rendement moyen de 15% et une densité de puissance de 6 W/m², vous auriez besoin d’environ 16 667 m² de surface (1 000 kWc / 0,06 kW/m²).
Quels sont les inconvénients des fermes photovoltaïques ?
Les fermes photovoltaïques, bien qu’elles présentent de nombreux avantages en tant que source d’énergie renouvelable, ont également certains inconvénients. Voici une liste des principaux inconvénients des fermes photovoltaïques :
Occupation de l’espace : Les fermes photovoltaïques de grande envergure nécessitent de vastes étendues de terrain pour installer les panneaux solaires. Cela peut entraîner une utilisation intensive de l’espace, ce qui peut poser des défis en termes d’affectation des terres et de conflits d’utilisation avec des activités agricoles ou des zones naturelles.
Impact sur la faune et la flore : L’installation de fermes photovoltaïques peut perturber les écosystèmes locaux et avoir un impact sur la faune et la flore. La modification de l’habitat naturel et l’interruption des corridors écologiques peuvent entraîner une fragmentation des habitats et perturber les schémas de migration et de reproduction des espèces locales.
Dépendance aux conditions météorologiques : Les fermes photovoltaïques sont dépendantes des conditions météorologiques et de l’ensoleillement. Par conséquent, la production d’électricité peut être intermittente et varier en fonction du temps qu’il fait. Cela peut poser des défis pour garantir une alimentation électrique stable en fonction des conditions météorologiques locales.
Coûts initiaux élevés : Les coûts initiaux de construction d’une ferme photovoltaïque peuvent être élevés, en particulier pour les grandes installations. Bien que les coûts des panneaux solaires aient considérablement diminué au fil des ans, l’investissement initial peut être un frein pour certains projets.
Gestion de la maintenance : Les fermes photovoltaïques nécessitent une gestion et une maintenance régulières pour garantir leur bon fonctionnement et leur efficacité à long terme. Cela inclut le nettoyage des panneaux solaires, la surveillance du système et la gestion des pannes éventuelles.
Impact visuel et paysager : Les fermes photovoltaïques peuvent modifier le paysage visuel de la région dans laquelle elles sont installées. Certains peuvent percevoir ces installations comme inesthétiques ou comme altérant le caractère naturel de la région.
Comment fonctionne une ferme solaire ?
Une ferme solaire, également appelée parc solaire, est une installation où des panneaux solaires sont utilisés pour convertir la lumière du soleil en électricité. Voici une explication du fonctionnement d’une ferme solaire :
Collecte de la lumière solaire : Les panneaux solaires, généralement composés de cellules photovoltaïques en silicium, sont disposés sur une grande surface, soit au sol, soit montés sur des structures (suiveurs solaires ou fixes). Lorsque la lumière du soleil atteint les cellules photovoltaïques, elle excite les électrons présents dans le matériau des cellules, créant ainsi un courant électrique continu.
Conversion en courant électrique : Le courant continu généré par les panneaux solaires est ensuite acheminé vers un onduleur. L’onduleur est un appareil électronique qui convertit le courant continu en courant alternatif, le type de courant utilisé dans nos maisons et dans le réseau électrique.
Distribution de l’électricité : Le courant alternatif produit par l’onduleur est ensuite distribué dans le réseau électrique pour alimenter les consommateurs (foyers, entreprises, etc.). Dans certains cas, l’électricité peut également être utilisée localement pour alimenter des installations ou des industries situées à proximité de la ferme solaire.
Stockage d’énergie (facultatif) : Certaines fermes solaires peuvent être équipées de systèmes de stockage d’énergie, tels que des batteries, qui permettent de stocker l’électricité produite pendant les périodes de fort ensoleillement et de la libérer lorsque la production solaire est réduite ou pendant la nuit.
Suivi et gestion du système : Les fermes solaires sont généralement équipées de systèmes de surveillance et de gestion qui permettent de suivre les performances des panneaux solaires, de détecter d’éventuels problèmes ou pannes, et d’optimiser la production d’énergie.
Quel terrain pour ferme photovoltaïque ?
Le choix du terrain pour une ferme photovoltaïque est un élément crucial pour son bon fonctionnement et sa rentabilité. Voici quelques critères à prendre en compte pour déterminer quel terrain est adapté pour une ferme photovoltaïque :
Exposition au soleil : Le terrain doit bénéficier d’une exposition optimale au soleil tout au long de la journée. Idéalement, le site devrait être orienté vers le sud et ne pas être ombragé par des arbres, des bâtiments ou des obstacles environnants qui pourraient réduire la quantité de lumière solaire atteignant les panneaux.
Superficie : La taille du terrain doit être suffisante pour accueillir le nombre de panneaux solaires nécessaire pour atteindre la capacité souhaitée de la ferme photovoltaïque. La densité de puissance, c’est-à-dire la puissance installée par unité de surface, doit également être prise en compte pour estimer la superficie nécessaire.
Topographie : La topographie du terrain est importante car un terrain plat est généralement plus facile à aménager pour l’installation des panneaux solaires. Des terrains en pente peuvent nécessiter des travaux supplémentaires pour adapter la disposition des panneaux et pour assurer une inclinaison optimale afin de maximiser l’exposition au soleil.
Conditions du sol : Le sol du terrain doit être stable et capable de supporter le poids des panneaux solaires et des structures de support. Des études géotechniques peuvent être nécessaires pour évaluer la capacité portante du sol.
Accès et raccordement : Le terrain doit être accessible aux équipements lourds nécessaires pour l’installation des panneaux solaires. De plus, il est important de vérifier la proximité des infrastructures électriques existantes pour faciliter le raccordement au réseau électrique.
Restrictions locales : Vérifiez les réglementations locales et les restrictions d’utilisation des terres qui pourraient s’appliquer à l’emplacement envisagé pour la ferme photovoltaïque. Certaines zones peuvent avoir des limitations environnementales ou des restrictions concernant l’utilisation des terres agricoles.
Investissez dans une ferme solaire avec ID Solaire
Bien que les premières étapes et la mise en place d’une ferme solaire puissent être difficiles, il est clair que l’investissement en vaut la peine. Une ferme solaire bien gérée, même dans un endroit peu idéal, vous apportera d’énormes avantages en tant que source illimitée d’énergie propre et renouvelable. Et comme la technologie continue de s’améliorer, nous verrons les fermes solaires se développer de plus en plus.
Vous améliorerez également votre image de marque en prenant le virage vert. 69 % des personnes interrogées se disent en effet prêtes à installer des panneaux solaires chez elles et votre entreprise pourrait participer à cette évolution.
Pour les entreprises à la recherche de sources d’énergie plus propres, investir dans des fermes solaires est donc une évidence. Après les coûts de construction initiaux, les fermes solaires commencent rapidement à être rentabilisées (les crédits d’impôt ne sont qu’un moyen parmi d’autres de rentabiliser une ferme solaire). Et comme la production d’énergie verte est en hausse partout dans le monde, il n’y a jamais eu de meilleur moment pour investir !
Contactez un de nos ingénieurs en ligne ou par téléphone au 04 69 22 10 96 afin d’envisager la rentabilité de votre future ferme solaire.