Le projet FPV4Resilience, mené par le Fraunhofer ISE et l’Université de Fribourg, a publié en juin 2025 les résultats d’une étude de trois ans sur les panneaux solaires flottants installés sur trois lacs européens. Les mesures montrent que le photovoltaïque flottant (FPV) modère la température des eaux, diminue l’évaporation et n’altère pas la qualité de l’eau, tout en accueillant des colonies de moules. Ces observations ouvrent la voie à un déploiement élargi, à condition de maîtriser les enjeux réglementaires et écologiques.
À retenir
- Le FPV réduit la température estivale de l’eau et limite les pertes thermiques hivernales.
- Aucun impact négatif significatif n’a été détecté sur la qualité de l’eau pendant deux ans de suivi.
- Des colonies de moules se sont développées sur les structures, suggérant une possible amélioration de la résilience écologique.
- Le projet a étudié trois sites : le lac des Toules (Suisse), Leimersheim (Allemagne) et Sekdoorn (Pays‑Bas).
- Le cadre réglementaire impose autorisation d’urbanisme, étude d’impact et accord du gestionnaire du plan d’eau.
Comprendre le photovoltaïque flottant et le projet fpv4resilience
Le photovoltaïque flottant consiste à installer des panneaux solaires sur des structures flottantes au‑dessus de plans d’eau, libérant ainsi les terres arables et urbaines. Le projet FPV4Resilience a rassemblé trois sites d’étude pour mesurer les effets environnementaux de ces installations. L’objectif principal était d’évaluer la capacité du FPV à soutenir la résilience climatique des lacs tout en produisant de l’énergie décarbonée.
Qu’est‑ce que le photovoltaïque flottant (FPV) ?
Les panneaux photovoltaïques convertissent le rayonnement solaire en électricité grâce à des cellules semi‑conductrices. Sur un lac, les panneaux sont fixés à une plateforme flottante composée d’éléments en acier inoxydable ou en aluminium résistant à la corrosion. L’ensemble repose sur des ancres qui maintiennent la structure au fond du plan d’eau.
Contexte du changement climatique et résilience des lacs
Les étés européens se caractérisent de plus en plus par des vagues de chaleur, augmentant les risques d’évaporation et de sur‑chauffe des eaux lacustres. Un lac dont la température grimpe trop haut peut perdre sa capacité à soutenir certaines espèces sensibles. Le FPV intervient comme barrière thermique, limitant le rayonnement direct et préservant la température de l’eau.
Présentation de l’étude fpv4resilience
L’étude, dirigée par le chercheur Konstantin Ilgen (bourse DBU), a duré trois ans et a comparé trois installations de tailles et de conceptions différentes. Les données recueillies comprennent les relevés de température, les mesures de qualité de l’eau et les observations de la biodiversité aquatique. Les résultats ont été publiés fin mai/début juin 2025.
Impacts thermiques et qualité de l’eau des lacs sous FPV
Les mesures montrent que le FPV influe sur le bilan thermique des plans d’eau, tout en préservant la qualité de l’eau. Cette double influence répond aux exigences de production d’énergie propre et de protection des écosystèmes lacustres.
Régulation thermique : effets estivaux et hivernaux
En été, la présence des panneaux a réduit le rayonnement solaire direct de 15 % à 25 % selon les sites, entraînant une baisse de la température de surface de 1,2 à 2,5 °C. En hiver, la même couverture a limité les pertes de chaleur, maintenant les températures de l’eau 0,8 à 1,3 °C plus élevées que sur les zones non couvertes. Ces variations, bien que modestes, atténuent les stress thermiques sur les espèces locales.
Absence d’impact négatif significatif sur la qualité de l’eau
Les paramètres surveillés – oxygène dissous, pH, conductivité et teneur en nutriments – sont restés dans les marges d’erreur des instruments pendant les deux années de suivi. Aucun phénomène d’eutrophisation ou d’accumulation de métaux lourds n’a été détecté, même sur le site de Sekdoorn, qui abrite la plus grande installation du groupe.
Rôle potentiel dans la réduction de l’évaporation
Les panneaux flottants ont limité l’évaporation de 5 % à 12 % selon la surface couverte. Cette réduction se traduit par une économie d’eau équivalente à plusieurs millions de mètres cubes sur une décennie, un bénéfice notable dans les bassins où la ressource est sous tension.
Biodiversité et écosystèmes aquatiques sous les installations fpv
Le contact entre les structures flottantes et le milieu aquatique crée de nouveaux habitats, notamment pour les espèces d’invertébrés benthiques. L’étude a donc porté une attention particulière à la colonisation par les moules et à la diversité globale des organismes.
Observation de colonies de moules et résilience écologique
Sur les deux sites dotés de structures en aluminium, des colonies de moules d’eau douce se sont fixées naturellement sur les ancrages et les cadres. Ces colonies offrent une surface d’attache supplémentaire, augmentant la complexité structurale du fond et favorisant la rétention de nutriments. Selon « Ces premières observations suggèrent que le FPV pourrait contribuer à la résilience des écosystèmes lacustres », le phénomène mérite d’être suivi à plus long terme.
Évaluation de la biodiversité aquatique
Les relevés de faune et flore ont enregistré une stabilité ou une légère hausse du nombre d’espèces macroinvertébrés. Aucun déclin notable d’espèces sensibles n’a été observé, ce qui indique que le FPV n’a pas perturbé les habitats existants. Les chercheurs soulignent cependant que les effets à long terme restent incertains.
Nécessité de recherches complémentaires sur les impacts écologiques
Les auteurs recommandent d’étendre la période d’observation au moins à dix ans et d’inclure des sites aux climats plus arides. Une meilleure compréhension des interactions entre les structures flottantes et les cycles biologiques permettra de concevoir des installations à impact minimal.
Déploiement, réglementation et perspectives du solaire flottant
Le succès technique du FPV s’accompagne d’enjeux administratifs et de défis d’échelle. Les leçons tirées des trois sites pilotes offrent un cadre de référence pour les futurs projets en Europe.
Sites d’étude : lac des toules, leimersheim et sekdoorn
Le lac des Toules, géré par Romande Energie Holding SA, a accueilli une installation de 2 MWc. Le site de Leimersheim, sous la responsabilité d’Erdgas Südwest GmbH, a testé une configuration de 1,5 MWc. Enfin, Sekdoorn, exploité par BayWa r.e., a installé la plus grande capacité, soit 5 MWc. Ces projets ont permis de comparer les performances selon la latitude, la profondeur et le type de gestion du plan d’eau.
Le projet FPV4resilience : acteurs et financements
Le consortium regroupe le Fraunhofer ISE, l’Université de Fribourg, des opérateurs de réseaux d’énergie et des partenaires industriels. Le financement provient de programmes de recherche européens, de subventions nationales allemandes (DBU) et d’investissements privés de BayWa r.e.. Cette combinaison de fonds publics et privés assure la viabilité économique des études de terrain.
Enjeux et défis pour le déploiement à grande échelle du FPV
Les principaux obstacles comprennent la durabilité des matériaux en milieu humide, la conformité aux réglementations locales d’urbanisme et la préservation de la biodiversité. Les procédures d’autorisation exigent une étude d’impact environnemental détaillée, l’accord du gestionnaire du plan d’eau et souvent une consultation publique. Sur le plan technique, l’ancrage doit résister aux variations de niveau d’eau et aux conditions de vent extrêmes.
Avantages et innovations du solaire flottant
Le FPV génère de l’électricité décarbonée sans consommer de terrain agricole ou urbain. En outre, la réduction de l’évaporation constitue un avantage supplémentaire dans les régions où l’eau est un facteur limitant. Les innovations récentes portent sur des flotteurs modulaires en matériaux composites, des systèmes de suivi solaire à deux axes et des solutions de recyclage en fin de vie.
