Les grandes installations photovoltaïques, aussi appelées fermes solaires ou parcs photovoltaïques, intéressent les collectivités, les exploitants agricoles et les investisseurs à la tête de vastes surfaces à valoriser. Quelles sont les grandes étapes et les conditions pour concrétiser un tel projet ?
Étude de faisabilité
Le solaire photovoltaïque a l'avantage de pouvoir être adapté relativement facilement au terrain et aux besoins du site : au sol, sur les toitures et en ombrières de parking, ou encore sur les terres agricoles. Toutes ces installations sont à priori possibles, mais il reste à évaluer leur faisabilité sur le terrain en tenant compte des coûts et de la rentabilité.
L'ensoleillement de l’aire géographique et la topographie modifient les conditions de mise en œuvre et influencent les coûts et le retour sur investissement du projet (irradiation solaire, type de support, quantité de pertes...).
Les réglementations locales peuvent aussi freiner, voire interdire, ou au contraire encourager un projet de valorisation du terrain par l'exploitation d’une énergie renouvelable.
Dimensionnement de la production solaire
La capacité totale de production de la ferme solaire dépend de la puissance installée et donc du nombre de panneaux photovoltaïques.
Les projets dits de « ferme photovoltaïque » correspondent généralement à de grandes ou moyennes installations.
Une petite installation solaire se chiffre en centaines de kilowatts (kW), alors qu’une ferme solaire ou un champ solaire affiche une production de l'ordre du mégawatt (MW) à plusieurs dizaines de mégawatts.
Opéra Énergie, spécialisé dans la fourniture d'énergie renouvelable, estime à 1 hectare la surface nécessaire pour une ferme solaire 500 kWc (kilowatts crête).
Plus la quantité à produire augmente, plus la surface d'installation est importante. Comptez plusieurs dizaines d'hectares disponibles pour une installation de 10 à 20 MWc.
À l'échelle de la France, le site de conseils photovoltaique.info estime à 2200 hectares la surface à couvrir pour une puissance totale installée au sol de 540 MWc.
Raccordement au réseau
Le raccordement permet au producteur d’injecter une certaine puissance sur le réseau public.
La puissance maximale de raccordement souscrite auprès du gestionnaire est celle qui correspond à la puissance cumulée des onduleurs ou de la puissance crête.
Dans l'Hexagone, la puissance crête est rarement atteinte, les onduleurs peuvent ainsi être légèrement sous-dimensionnés en basse tension.
Le passage de câble est sécurisé par des fourreaux adaptés pour une pose au sol ou dans une tranchée.
Cadre réglementaire et autorisation
La loi du 10 mars 2023 pour l'accélération de la production d'énergies renouvelables (APER) a simplifié les procédures, notamment pour l'agrivoltaïsme.
La loi ALUR de 2014 a quant à elle facilité les démarches de reconversion des friches qui constituent d'excellentes surfaces d’installation pour les fermes photovoltaïques.
La déclaration préalable de travaux (DP) est obligatoire pour toutes les installations photovoltaïques d’une hauteur de plus de 1,80 mètre au-dessus du sol.
Cette démarche s'impose aussi, quelle que soit la hauteur, pour tout projet de plus de 3kWc et jusqu’à 3000 kWc.
Au-delà de 3000 kWc, les travaux sont soumis à l’obtention d’un permis de construire.
Installation de la ferme photovoltaïque
La stabilité de l'installation et sa sécurisation notamment au niveau des passages de câbles sont des points de vigilance essentiels à la construction d'une ferme photovoltaïque durable et rentable.
Les conditions de la pose au sol
Les fermes solaires au sol font reposer les panneaux photovoltaïques sur des supports métalliques solidement ancrés dans le terrain. Ces structures peuvent être fixes ou mobiles pour optimiser l'exploitation du rayonnement avec des dispositifs de type trackers photovoltaïques.
La disposition des panneaux doit offrir des conditions optimales de circulation pour les opérations de maintenance et d'entretien.
Le raccordement de la centrale
Après l'installation des panneaux, il faut raccorder les différents éléments de la centrale. La sécurisation du passage des câbles conditionne le bon fonctionnement et la durabilité du système mis en place. Les gaines doivent être adaptées à la mise en œuvre extérieure et à la pose enterrée selon les configurations.
Pour protéger efficacement les câbles et les fils apparents, la société Courant propose trois gammes de gaines anti-UV : tiib / tinb avec des gaines de type ICTA, flexzip avec ses gaines fendues faciles à poser et calisolar avec ses fourreaux électriques polyvalents. Ces accessoires assurent la protection des câbles sur les zones à risque de la ferme solaire que sont par exemple : les points saillants des structures métalliques entre les panneaux, ou les câbles exposés au vent et pouvant se heurter à des éléments de leur environnement.
Le raccordement se poursuit depuis la boîte de jonction jusqu’au local technique.
Les locaux techniques
Les locaux techniques finalisent l'installation et protègent les dispositifs essentiels à l'exploitation de l'énergie photovoltaïque :
- onduleur ;
- transformateur ;
- compteur ;
- poste de livraison.
Le poste de livraison est l'élément qui permet l’injection de l'électricité produite sur le réseau.
Le tout est ceint d’une clôture destinée à protéger l'installation contre d'éventuelles dégradations, mais aussi à l’isoler du public pour éviter les risques électriques.
