En 2021, Campbell a publié un autre article basé sur le même principe : si la Californie s’étendait sur 4 000 miles de son système de canaux avec des panneaux, cela économiserait 63 milliards de gallons d’eau par évaporation chaque année et fournirait la moitié de la nouvelle capacité d’énergie propre dont l’État a besoin pour atteindre ses objectifs de décarbonation.
Parce que les États-Unis ont tant de réservoirs – quelque 26 000 de différentes tailles, totalisant 25 000 miles carrés d’eau – ils bénéficieraient particulièrement de la flottovoltaïque à grande échelle, selon la nouvelle étude. Si le pays couvrait 30 % de la superficie de son réservoir avec des panneaux flottants, il pourrait générer 1 900 térawattheures d’énergie, soit environ un cinquième du total mondial potentiel, tout en économisant 5,5 billions de gallons d’eau par an.
La Chine pourrait gérer 1 100 térawattheures par an, suivie du Brésil et de l’Inde à 865 et 766, respectivement. L’Égypte pourrait déployer 100 miles carrés de flotteur voltaïque et générer 66 térawattheures d’électricité tout en économisant plus de 200 milliards de gallons d’eau par an.
L’étude a en outre révélé que 40 pays en développement économique, dont le Zimbabwe, le Myanmar et le Soudan, ont une capacité d’énergie floatovoltaïque supérieure à la demande énergétique actuelle. (Bien qu’à mesure qu’ils se développent, cette demande d’énergie augmentera.)
Un avantage supplémentaire de la floatovoltaïque est que de nombreux réservoirs sont équipés de barrages hydroélectriques, ils disposent donc déjà de l’infrastructure électrique pour acheminer l’énergie solaire vers les villes. Les deux sources d’énergie se complètent bien, explique Zhenzhong Zeng, de l’Université des sciences et technologies du sud de la Chine, co-auteur du nouvel article. « L’intermittence de l’énergie solaire est l’un des principaux freins à son développement. L’énergie hydroélectrique, qui a tendance à être contrôlée, peut combler le manque la nuit lorsque l’énergie solaire ne fonctionne pas », explique Zeng. “De plus, il peut être combiné avec l’énergie éolienne, qui est généralement bien complémentaire au solaire.”
Les économies d’eau seront d’autant plus importantes que le changement climatique amplifie les sécheresses, comme celle qui sévit historiquement dans les États occidentaux. Mais même si le niveau d’eau d’un réservoir baisse considérablement et que la production hydroélectrique commence à chuter, la flottovoltaïque produirait toujours de l’électricité. (Cependant, des réservoirs plus éloignés sans systèmes hydroélectriques devraient connecter leurs panneaux solaires au réseau plus large, ce qui augmenterait les coûts.)
Le floatovoltaïque pourrait également bien s’interfacer avec les micro-réseaux, explique Sika Gadzanku, chercheur en technologie et politique énergétiques au National Renewable Energy Laboratory. Ceux-ci sont séparés d’un réseau plus large et utilisent l’énergie solaire pour recharger les batteries, qui peuvent, par exemple, alimenter les bâtiments la nuit. “Si vous aviez peut-être un immense étang dans une région éloignée, le déploiement de la floatovoltaïque pourrait ressembler à la simple application d’un projet solaire plus batterie dans une autre région éloignée”, explique Gadzanku, qui n’était pas impliqué dans le nouveau document, mais ses pairs. l’a revu.
Et cela pourrait profiter aux petites communautés d’autres manières, dit Gadzanku : L’installation d’un système flottant sur un étang local pourrait économiser son eau et pourrait être moins chère que d’essayer de connecter une zone éloignée à un réseau plus grand. « L’expansion du réseau coûte très cher », dit-elle.
Placer des panneaux sur des canaux ou des réservoirs utiliserait un espace déjà modifié par les gens, et cela ne nécessiterait pas de défricher des terres supplémentaires pour d’énormes fermes solaires. (Les flottes voltaïques peuvent également être déployées sur des plans d’eau pollués, comme des étangs industriels.) “Il faut environ 70 fois plus de terrain pour l’énergie solaire que pour une centrale au gaz naturel, à capacité égale”, déclare Brandi McKuin, ingénieur en environnement de l’Université de Californie. , Merced, qui a co-écrit l’article sur le canal avec Campbell mais n’a pas été impliqué dans ce nouveau travail. “Si nous voulons atteindre ces objectifs climatiques ambitieux tout en protégeant la biodiversité, nous devons vraiment examiner ces solutions qui utilisent l’environnement bâti.”
Ces dernières années, la flottovoltaïque est passée de projets à plus petite échelle à des fermes solaires tentaculaires, comme dans le réservoir de Tengeh à Singapour, où les panneaux occupent une superficie égale à 45 terrains de football. Au fur et à mesure que les systèmes évoluent, “nous avons vraiment besoin de recherches supplémentaires sur certains des impacts potentiels, en pensant à ces écosystèmes aquatiques”, déclare Gadzanku. Par exemple, l’ombre peut empêcher la croissance des plantes aquatiques, ou les panneaux peuvent causer des problèmes à la sauvagine locale et aux oiseaux migrateurs qui dépendent des réservoirs comme points d’arrêt. Il pourrait être utile de déterminer, par exemple, s’il existe un espacement optimal des panneaux pour permettre aux espèces de se déplacer librement dans l’eau.
Bien que ces projets ne suffisent pas à eux seuls à alimenter des métropoles entières, ils contribueront à diversifier la production d’électricité, rendant le réseau plus résilient à mesure que la révolution des énergies renouvelables s’accélère. « L’énergie est un si gros problème que nous n’allons pas avoir une seule solution miracle », déclare Campbell. “Nous avons besoin de photovoltaïque flottant et d’une centaine d’autres choses pour satisfaire nos besoins énergétiques.”
