Le développement des énergies renouvelables fait aujourd'hui l'objet d'un consensus mondial, la production solaire photovoltaïque constituant un axe majeur de transformation énergétique. Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), d'ici 2050, lorsque le monde atteindra la neutralité carbone, près de 90 % de la production d'électricité proviendra des énergies renouvelables, dont près de 70 % seront issues du solaire et de l'éolien.
La Chine est actuellement le leader mondial de l'énergie solaire. Les données de l'Association chinoise de l'industrie photovoltaïque montrent qu'en 2013, la capacité nouvellement installée du pays s'élevait à 10,95 GW (gigawatts), dépassant pour la première fois l'Allemagne et devenant ainsi le premier marché photovoltaïque mondial. Ce taux de croissance s'est maintenu depuis. En 2022, ce chiffre s'élevait à 87,41 GW, soit une augmentation de 59,3 % en glissement annuel, faisant de la Chine la plus grande capacité photovoltaïque nouvellement installée au monde pour la dixième année consécutive.
Panneaux solaires dans une centrale solaire de la province du Henan , en Chine. (Photo : Reuters)
Actuellement, la Chine continue d’investir dans la construction de centrales solaires et éoliennes à grande échelle, mais se concentre sur des centrales intégrées multifonctionnelles pour optimiser l’énergie propre produite.
Lin Boqiang, directeur du Centre chinois de recherche sur l'économie de l'énergie à l'Université de Xiamen, a déclaré au Global Times que l'approche intégrée de l'utilisation des terres aide les parties prenantes à générer davantage de revenus et est fortement promue par plusieurs marchés en même temps.
Centrale solaire intégrée à l'énergie marémotrice
La première centrale électrique hybride de Chine, qui utilise à la fois l'énergie solaire et marémotrice pour produire de l'électricité, est entrée en service en juin 2022 dans la ville de Wenling, dans la province du Zhejiang, à l'est de la Chine.
La centrale est construite sur un terrain de plus de 133 hectares, avec 185 000 modules photovoltaïques installés. La production annuelle d'électricité atteint plus de 100 millions de kWh, répondant ainsi à la demande annuelle d'environ 30 000 foyers urbains.
Ce projet marque la dernière approche du pays en matière d’exploitation intégrée de deux sources d’énergie verte pour la production d’électricité propre.
La première centrale photovoltaïque hybride de Chine, utilisant à la fois l'énergie solaire et l'énergie marémotrice, est située dans la ville de Wenling, dans la province du Zhejiang, à l'est de la Chine. (Photo : CFP)
L'énergie solaire étant intermittente et indisponible la nuit, en l'absence de soleil, elle devient instable en cas de tempête, ce qui rend difficile l'exploitation maximale de la capacité. Pour résoudre ce problème, des experts ont étudié et proposé un modèle de système d'exploitation et de régulation entre l'hydroélectricité et l'énergie solaire afin de créer une source d'énergie sûre et stable.
Ainsi, cette centrale d'une capacité installée de 100 MW (mégawatts) peut fournir de l'énergie même la nuit en profitant de la gravité de la Lune pour créer des marées dans les océans.
« Le projet a créé un nouveau modèle d'utilisation globale de nouvelles énergies en combinant la production d'électricité à partir de l'énergie solaire et marémotrice », a déclaré Feng Shuchen, vice-président exécutif de China Energy Group, à China Media Group (CMG).
De tels projets intégrés contribueront également à promouvoir l'innovation et l'efficacité du développement pour accélérer la réforme structurelle de l'énergie et moderniser l'industrie chinoise, a-t-il ajouté.
Par rapport à une centrale thermique de même taille, la centrale hybride permettra d'économiser environ 28 716 tonnes de charbon standard et de réduire de 76 638 tonnes les émissions de CO2 par an.
Centrale solaire intégrée à une éolienne
En novembre 2022, la Chine a mis en service la première centrale solaire flottante offshore au monde. Le projet a été mis en œuvre par la State Power Investment Corporation of China (SPIC) et a utilisé la technologie d'Ocean Sun, un groupe norvégien pionnier dans les solutions d'énergie solaire.
Le point remarquable du projet est que cette centrale photovoltaïque flottante offshore est également intégrée à un système d'éoliennes, ce qui en fait la première centrale photovoltaïque et éolienne intégrée.
Technologie solaire flottante combinée à des éoliennes offshore en Chine. (Photo : Ocean Sun)
Le projet permettra de libérer le potentiel des centrales électriques hybrides offshore avec une efficacité plus élevée et un coût énergétique actualisé plus faible, a déclaré SPIC dans un communiqué.
Ailleurs, ce type de modèle de centrale intégrée prend progressivement forme. Les autorités de la ville de Chaozhou, dans le Guangdong, ont également dévoilé un projet de parc éolien offshore de 43,3 GW dans le détroit de Taïwan.
« Il s'agit d'une étape majeure pour Ocean Sun et pour l'industrie solaire flottante. Le succès du projet financé par le SPIC et l'application de la solution d'Ocean Sun ont démontré que l'objectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre est réalisable grâce à un développement transfrontalier. Nous sommes ravis de poursuivre notre étroite collaboration avec le SPIC par l'intermédiaire de l'équipe d'Ocean Sun basée en Chine », a déclaré Borge Bjorneklett, PDG d'Ocean Sun.
Centrale solaire intégrée aux marais salants
Située sur un champ de sel de 1 333,33 hectares (13,3 kilomètres carrés) à Tianjin, en Chine, cette centrale solaire trois en un utilise un terrain de la taille de 1 868 terrains de football standard pour trois fonctions à la fois : produire de l'énergie à partir de panneaux solaires, produire du sel à partir du soleil et cultiver des produits aquatiques.
La centrale solaire de Tianjin devrait produire environ 1,5 milliard de kWh d'électricité propre chaque année, répondant ainsi aux besoins de 1,5 million de foyers. Le 8 juillet, la centrale a franchi une nouvelle étape avec son raccordement au réseau électrique de la ville.
Des panneaux solaires sont installés dans un parc industriel de pêche moderne de la province du Jiangsu, en Chine, exploitant pleinement les friches, les berges des rivières, les lacs et les toits pour construire des projets de production d'énergie photovoltaïque. (Photo : Global Times)
La distance entre les panneaux solaires est ici étendue à 14 mètres - presque le double de la distance normale, avec la conception des panneaux inclinés à 17 degrés - au lieu de 40 degrés comme dans d'autres centrales solaires, pour maximiser la quantité de lumière solaire qui brille pour servir le processus de fabrication du sel.
Une autre différence qui fait le succès de ce plus grand projet intégré au monde est que les panneaux solaires sont conçus pour absorber l'énergie à la fois à l'avant et à l'arrière, augmentant ainsi l'efficacité de la production d'énergie de 5 à 7 %.
Selon un rapport publié par l'équipe du projet, lorsqu'il fonctionnera à pleine capacité, le projet devrait permettre d'économiser 500 000 tonnes de charbon standard par an et de réduire de 1,25 million de tonnes les émissions de CO2.
Centrale solaire contre la désertification
Située dans le désert de Kubuqi, dans la région autonome de Mongolie-Intérieure, au nord de la Chine, cette centrale photovoltaïque intégrée de lutte contre la désertification est un projet développé conjointement par China Three Gorges Corporation et Inner Mongolia Energy Group. Les travaux sont en cours depuis fin décembre 2022.
Le projet de centrale électrique dans le désert s’inscrit dans le cadre des efforts de la Chine pour promouvoir une transition verte et réduire sa dépendance au gaz naturel.
Une fois opérationnelle, la centrale d'énergie verte devrait avoir une capacité installée pouvant atteindre 16 millions de kW et permettre de transmettre environ 40 milliards de kWh d'électricité aux capitales de Pékin, Tianjin et Hebei chaque année. L'utilisation des énergies éolienne et solaire permettra de remplacer environ 6 millions de tonnes de charbon et de réduire de 16 millions de tonnes les émissions de CO2 dans l'environnement chaque année.
Panneaux solaires dans le désert de Kubuqi, Chine. (Photo : New China TV)
Une autre centrale photovoltaïque, dotée d'un modèle intégré similaire, est située dans le désert de Tala, dont le sol est composé à 98,5 % de sable et qui bénéficie d'une importante ressource en énergie solaire. Bénéficiant d'une durée d'ensoleillement plus longue dans ce désert (près de 3 000 heures par an), la centrale est capable de produire plus de 20 000 MW d'électricité et une production de 32,9 milliards de kWh par an.
Pour achever le projet en près de 10 ans, l'équipe de construction a surmonté de nombreux problèmes difficiles liés au climat et au terrain tels que les tempêtes de sable et les réactions de plateau à une altitude de près de 3 000 m au-dessus du niveau de la mer, en recherchant un modèle pour la construction de projets d'énergie solaire à grande échelle, en se concentrant et en exploitant et en convertissant efficacement les panneaux solaires, créant un cycle vert et respectueux de l'environnement.
Jusqu'à présent, avec une superficie totale de 345 km2, ce projet d'énergie solaire dans le désert a apporté une contribution importante à la protection et à l'amélioration des conditions naturelles locales, en réduisant la vitesse du vent et les tempêtes de sable de 41,2 %, en augmentant l'humidité du sol de 32 % à une profondeur de 20 cm et en recouvrant le sol de plantes efficaces contre les tempêtes de sable, contribuant également à réduire la zone de désertification de plus de 100 km2.
Plus loin, dans le désert de Tengger, dans la région autonome du Ningxia, au nord-ouest de la Chine, la construction d'une installation photovoltaïque de classe mondiale est également en cours. Une fois achevée, elle produira environ 5,78 milliards de kWh d'électricité par an.
En plus des usines intégrées typiques mentionnées ci-dessus, de nombreuses autres localités en Chine ont également été sélectionnées pour tester le modèle industriel et minier combiné axé sur l’énergie solaire.
Dans le sud de la Chine, des panneaux solaires sont même installés au-dessus des étangs à poissons ou des rizières pour économiser de l’espace et exploiter l’énergie sans entraver l’aquaculture ou l’agriculture.
On constate ainsi que l'industrie photovoltaïque chinoise poursuit sa croissance rapide. Au premier trimestre de cette année seulement, la capacité nouvellement installée du pays a atteint 33 GW, soit l'équivalent du premier semestre de l'année dernière.
On estime que d’ici 2023, la Chine atteindra une capacité de production d’énergie solaire d’environ 490 GW, dépassant pour la première fois l’hydroélectricité, devenant ainsi la première source d’énergie non fossile du pays.
S'exprimant lors du Forum de Zhongguancun qui s'est tenu à Pékin fin mai, le professeur Martin Green de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, en Australie, connu comme le « père de l'énergie solaire » dans le monde, a prédit que pendant au moins les cinq prochaines années, l'industrie photovoltaïque mondiale devra dépendre de la Chine.
Phuong Thao (Synthèse)
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