« Il y a une tendance générale d'évolution vers le bifacial, plusieurs pays l'ont déjà adopté. Le seul frein aujourd'hui est la prise de risque. La question est de savoir quelle va être la production réelle », résume Thibault Loschetter, responsable du développement chez Corsica Sole. Alors que les fabricants de panneaux photovoltaïques bifaciaux annoncent entre 5 et 30 % de surproduction par rapport aux panneaux classiques, selon le contexte, le rendement est plus ou moins élevé. Il peut atteindre 40 % en conditions optimales, en site enneigé ou désertique. Mais en France, les gains devraient plutôt se situer autour de quelques pour cent. De nombreux projets sont donc lancés pour évaluer le potentiel réel du solaire bifacial.
Quel rapport surcoûts - bénéfices ?
Plusieurs projets sont soutenus dans le cadre des appels d'offres de la Commission de régulation de l'énergie (CRE) sur le solaire innovant. Quatre projets de Corsica Sole ont été retenus dans les Vosges, la Meurthe-et-Moselle, le Loiret et les Landes. Ils vont permettre de tester, à partir de 2022, différentes technologies dans différentes configurations. « Ils sont situés sur des sites dégradés avec des sols en béton, en gravier ou à l'état naturel. Nous allons estimer l'impact de ces différentes configurations sur le rendement final et faire l'analyse surcoûts / bénéfices », explique Thibault Loschetter.
Car si le prix des panneaux bifaciaux est désormais proche des panneaux monofaciaux, la mise en œuvre de ces projets peut engendrer des surcoûts, notamment au niveau de la structure. Les panneaux doivent être positionnés en hauteur pour bénéficier d'un réfléchissement plus important, ce qui entraîne une plus forte prise au vent. Pour éviter les ombrages, l'espacement entre les rangs doit être plus grand, ce qui peut annuler les gains de productivité par rapport à une installation classique, plus dense. Mais cela peut s'avérer pertinent pour des ombrières ou pour l'agrivoltaïsme, où l'enjeu est justement de laisser passer la lumière entre les panneaux. « On peut espérer un gain de 10 % en moyenne. On est assez convaincus, il s'agit désormais de convaincre nos partenaires (bureaux d'études, banquiers, investisseurs…) de la pertinence de ces solutions », indique Thibault Loschetter.
Caractériser la production et les gains
« C'est une technologie clé appelée à se développer, les fabricants entendent généraliser ces panneaux, confirme Benoît Posté, chef de projet innovation chez Engie Green. Les résultats sont assez prometteurs ». Après avoir testé les modules bifaciaux sur un site expérimental d'Engie, Laborelec, situé dans le désert au Chili, la filiale d'Engie va développer, avec le soutien de la CRE, plusieurs projets en France. Ils permettront d'évaluer l'intérêt du bifacial sur des centrales au sol dans les Pyrénées Orientales (Thémis), les Hautes-Pyrénées (Lannemezan), en Haute-Garonne (Bessières) et dans le Morbihan (Gueltas). Si le site de Thémis bénéficie, par son altitude, d'un ensoleillement exceptionnel et d'un enneigement qui devraient permettre d'augmenter fortement le productible, les autres sites sont plus classiques (ancienne carrière de craie, friche, centre d'enfouissement technique). « Au Chili, où les conditions sont exceptionnelles, on approche 10 % de gain. Ici, on s'attend à des gains de 3 %, voire 4 à 5 % en optimisant les installations », estime Benoît Posté. Les démonstrateurs, équipés d'une instrumentation importante, vont permettre de récupérer un maximum d'informations pour caractériser les gains et mieux connaître la production d'une centrale bifaciale. « On connaît peu l'impact de ces centrales sur la pointe électrique, ni même si des pics inattendus peuvent survenir au soleil levant, ou au contraire au couchant...».
Des centrales linéaires pour CNR
CNR, de son côté, fait un pari différent : utiliser le bifacial dans des conditions spécifiques. Elle travaille à développer, avec le CEA, des centrales linéaires, afin d'équiper des espaces ayant d'autres usages : digues, voies ferrées, autoroutes, pistes cyclables… Deux démonstrateurs avec des modules bifaciaux vont être lancés. Le premier, à Sablons (Isère), s'étalera sur 400 mètres de long sur une digue du Rhône. Les panneaux seront orientés en mode paysage, deux montés l'un sur l'autre pour atteindre une hauteur de trois mètres. « La digue est orientée Nord/Sud, les panneaux bifaciaux vont donc être installés avec une orientation Est/Ouest. Cela permettra d'avoir une production décalée par rapport à la plupart des parcs qui sont orientés au Sud et de mieux valoriser l'électricité produite. Il n'y aura pas une forte pointe de production à midi mais deux pointes plus petites, le matin et l'après-midi », explique Frédéric Storck, directeur Transition énergétique et innovation de CNR.
Le deuxième démonstrateur sera une ombrière de deux kilomètres de long installée au-dessus d'une piste cyclable, la Via Rhôna. Les panneaux seront orientés plein sud ou Est Ouest, sous la forme d'une toiture. « La hauteur des panneaux permettra de mieux capter la lumière avec un surcoût réduit », estime le directeur. Lui aussi pense que le solaire bifacial pourrait, à terme, devenir la norme. « De plus en plus de grandes fermes solaires sont équipées de panneaux bifaciaux, ce qui fait baisser les coûts. Les futures technologies, comme l'hétérojonction, pourraient augmenter encore le rendement de la face arrière à 80 à 90 % de celui de la face principale », souligne-t-il.
La CNR envisage de développer les centrales bifaciales sur des longueurs de 10 à 20 km. Le premier projet de grand linéaire est envisagé en 2024. « Le défi est d'évacuer l'énergie le long de cette ligne. Nous travaillons avec Super Grid Institute pour trouver une solution basée sur le courant continu (le réseau est en courant alternatif). On pourrait y raccorder d'autres installations en courant continu : parc éolien, électrolyseur, bornes de recharge…».
