L'Allemagne installe une centrale solaire flottante sur un lac de carrière : une solution pour combler le déficit d'électricité ?

Alors que, partout en Europe, la bataille pour trouver de la place aux éoliennes et aux parcs solaires s’intensifie, l’Allemagne choisit une option inattendue : plutôt que d’abattre des forêts ou d’occuper des champs, des panneaux photovoltaïques sont désormais installés sur un ancien lac d’extraction. Près de Starnberg, en Bavière, une centrale photovoltaïque flottante illustre comment un vestige industriel peut devenir une source d’électricité pour demain.

Starnberg : une centrale photovoltaïque flottante (Floating PV) au milieu d’un lac

Le décor a quelque chose d’irréel : sur un site d’extraction de graviers désormais rempli d’eau, environ 2.500 modules solaires flottent à la surface, alignés en rangées impeccables. Les panneaux, posés presque à la verticale, dessinent de fins couloirs où la lumière se fragmente. Visuellement, l’ensemble évoque davantage une installation artistique futuriste qu’un champ solaire classique.

Derrière cette mise en scène, il s’agit pourtant d’un équipement énergétique à part entière : l’installation atteint une puissance d’environ 1,87 mégawatt. Une telle capacité suffit à couvrir les besoins d’un site industriel de taille moyenne ou de plusieurs centaines de foyers - et ce, sur une zone restée inutilisée pendant des années.

« Un ancien lac d’extraction devient une centrale solaire flottante - sans bloquer un seul mètre carré de terres agricoles. »

Produire de l’électricité au moment où elle sert vraiment

Le photovoltaïque se heurte à une difficulté bien connue : à midi, il arrive que la production dépasse la demande. Lorsque le soleil est haut, les systèmes orientés plein sud fonctionnent à pleine puissance, alors que la consommation demeure relativement modérée. À l’inverse, le soir, au moment où beaucoup de personnes sollicitent l’électricité simultanément, la production des panneaux a déjà fortement diminué.

À Starnberg, les exploitants ont choisi de modifier ce schéma. Le point clé : les modules ne sont pas orientés au sud comme d’habitude, mais tournés vers l’est et l’ouest. Résultat, l’installation fournit surtout beaucoup d’électricité le matin et en fin de journée. Or ce sont précisément les plages horaires où la demande grimpe, lorsque les gens prennent leur petit-déjeuner, se douchent, cuisinent, lavent du linge, ou rentrent le soir et mettent en route leurs appareils.

En décalant le pic de production vers ces périodes, l’électricité produite localement peut être consommée plus directement, au lieu de devoir être stockée à grands frais ou injectée sur le réseau au moment où l’offre est déjà excédentaire.

Pour l’exploitant du lac d’extraction, le bénéfice est déjà tangible. D’après les premières analyses, il parvient à réduire son approvisionnement en électricité depuis le réseau public d’environ 60 à 70 %. Les tarifs élevés de l’électricité industrielle pèsent nettement moins, car pelles mécaniques, convoyeurs et pompes fonctionnent une grande partie de la journée avec l’énergie produite sur place.

• Puissance de l’installation : environ 1,87 mégawatt
  
• Nombre de modules : environ 2.500
  
• Réduction des achats d’électricité : 60 à 70 %
  
• Surface occupée sur le lac : seulement un faible pourcentage à un chiffre
  

Comment le solaire flottant est censé préserver la nature

Installer une centrale sur l’eau soulève immédiatement des inquiétudes : l’ombrage va-t-il perturber le plan d’eau ? L’écosystème risque-t-il de se dégrader, au point d’affecter poissons et végétation ? Ce sont précisément les questions auxquelles planificateurs et autorités ont dû répondre avant d’autoriser le projet.

Le droit allemand de l’eau fixe des limites claires : seule une part maximale de la surface d’un plan d’eau peut être couverte par des structures flottantes. À Starnberg, le projet reste très en dessous du plafond autorisé : seuls environ 4,6 % de la surface du lac portent effectivement des modules. Le reste demeure ouvert à la lumière, à l’air et à la pluie.

« Au lieu de construire une “couverture” de silicium morte, seules des îles de modules flottent sur une petite partie de l’eau. »

Grâce à cette couverture limitée, une quantité suffisante de lumière peut encore atteindre les couches plus profondes. Algues, plantes aquatiques et micro-organismes conservent ainsi leur habitat. De plus, l’action du vent et des vagues continue de favoriser l’oxygénation de l’eau, ce qui réduit le risque de déséquilibre du lac et de dégradation de la qualité de l’eau.

Quand l’infrastructure devient un refuge pour la faune

Un effet secondaire intéressant est apparu dès les premiers mois : les structures flottantes qui portent les panneaux créent une sorte d’archipel artificiel. Des oiseaux d’eau utilisent les pontons comme zones de repos et de nidification, tandis que des poissons se réfugient sous les modules pour échapper aux prédateurs et à un ensoleillement trop intense.

Ces constats suggèrent que l’installation n’est pas nécessairement une source de perturbation pour la nature. Avec une conception soigneuse, elle peut même favoriser la création de micro-habitats. Il manque encore des études de long terme, mais les premiers retours laissent espérer qu’à certains endroits production d’énergie et protection de la biodiversité peuvent aller de pair.

Le projet n’échappe toutefois pas aux interrogations. Fientes d’oiseaux, poussières et pollens peuvent salir les panneaux plus vite que sur des installations au sol. Si le nettoyage et la maintenance ne suivent pas, le rendement s’en ressent. Des spécialistes souhaitent désormais mesurer plus précisément, sur plusieurs années, l’ampleur de ces effets.

Pourquoi les lacs issus de gravières et de mines à ciel ouvert sont si prometteurs

L’Allemagne compte des centaines de fosses d’extraction inondées : anciennes gravières, mines de lignite, sablières. Beaucoup se situent à proximité de zones industrielles, de plateformes logistiques ou d’habitations. Souvent perçus comme des cicatrices dans le paysage, ces sites sont difficiles à valoriser et se limitent généralement à des usages de loisir comme la pêche ou la baignade.

C’est précisément là que le concept des centrales solaires flottantes prend tout son sens. Ces plans d’eau présentent plusieurs atouts :

• Ils se trouvent rarement dans des zones protégées soumises à une réglementation stricte.
  
• Ils n’empiètent sur aucune surface agricole supplémentaire.
  
• Ils appartiennent fréquemment déjà à une entreprise industrielle ou énergétique.
  
• Leur eau est souvent calme, avec peu ou pas de trafic maritime.
  

Pour les exploitants de carrières et de gravières, cela ouvre une source de revenus après l’arrêt de l’extraction. Une activité industrielle lourde laisse place à une surface énergétique de long terme - avec un potentiel de conflit relativement faible vis-à-vis des riverains et du monde agricole.

Quels effets les parcs solaires flottants peuvent avoir sur l’eau

Des parcs photovoltaïques sur l’eau ne se contentent pas de produire de l’électricité : ils modifient aussi certaines caractéristiques physiques du plan d’eau. Les modules créent des zones d’ombre partielles, ce qui peut ralentir le réchauffement local de l’eau. En été, cela peut se traduire par des températures légèrement plus basses sous les « îles » de panneaux.

Certains biologistes y voient un avantage possible : des températures plus faibles et moins de rayonnement direct peuvent freiner une prolifération d’algues trop intense, problématique dans les eaux riches en nutriments. Par ailleurs, une évaporation réduite pourrait aider à limiter les variations de niveau lors des vagues de chaleur.

Au final, la durabilité dépend d’un équilibre. Un lac recouvert sur une grande surface réagit plus fortement aux perturbations qu’un plan d’eau dont seule une petite fraction est utilisée. Des projets comme celui de Starnberg misent donc sur une occupation limitée et sur un suivi (monitoring) destiné à observer sur le long terme la qualité de l’eau, la diversité des espèces et les profils de température.

Avantages, risques et enseignements tirés du projet

Le site de Starnberg sert déjà de référence à de nombreux acteurs de la planification énergétique. En Europe centrale, densément peuplée, où le foncier se raréfie et devient coûteux, ces champs solaires flottants apparaissent à beaucoup comme une étape logique.

Les principaux avantages :

• Absence de concurrence avec l’agriculture ou l’habitat
  
• Valorisation de plans d’eau et de sites industriels existants
  
• Meilleure production le matin et le soir grâce à l’orientation est-ouest
  
• Refroidissement partiel des modules par l’eau, susceptible d’améliorer le rendement
  
• Possibles nouveaux habitats pour certaines espèces animales
  

Les risques et défis à considérer :

• Effets à long terme sur les écosystèmes aquatiques encore incertains
  
• Maintenance et nettoyage plus complexes sur des structures flottantes
  
• Coûts de construction plus élevés que pour des installations au sol
  
• Tensions possibles avec les usages de loisirs (voile, baignade, pêche)
  

Pour de nombreuses communes, cette réalisation bavaroise pourrait faire figure de modèle. Une collectivité disposant d’une gravière inondée sur son territoire pourrait, demain, évaluer la faisabilité d’un projet énergétique local - par exemple pour alimenter des stations d’épuration, des zones d’activités ou des réseaux de chaleur avec du solaire produit sur place.

Dans les milieux spécialisés, l’expression « Floating PV » apparaît de plus en plus souvent. Elle désigne des installations photovoltaïques flottantes comme celle de Starnberg. Elles viennent compléter les systèmes sur toiture et au sol, sans les remplacer. Au total, cela contribue à constituer un mix diversifié d’énergies renouvelables, capable de réduire progressivement la dépendance aux importations fossiles.

Si l’exploitation quotidienne confirme que le lac d’extraction fournit une électricité fiable tout en conservant un milieu aquatique vivant, il est probable que d’autres fosses deviennent à leur tour des fournisseurs d’énergie - non seulement en Bavière, mais aussi dans de nombreuses régions où subsistent encore des excavations autrefois asséchées.