L’installation de panneaux solaires sur les toits est devenue une pratique courante dans le monde entier, mais la production d’énergie est beaucoup plus économique et efficace dans les fermes solaires à grande échelle. Cependant, construire ces vastes installations dans des habitats désertiques, où la flore et la faune locales sont extrêmement sensibles aux variations de température et d’humidité, soulève des questions sur leurs impacts environnementaux. Comment les parcs solaires affectent-ils ces écosystèmes fragiles, et inversement, comment les conditions désertiques influencent-elles les performances et la durabilité des installations solaires ?
Une étude récente, publiée dans « Advances in Atmospheric Sciences », a été dirigée par le professeur Carlos Coimbra de l’Université de Californie à San Diego. Il détaille les échanges thermiques entre les panneaux des parcs solaires et leur environnement. Cette analyse permet d’examiner les effets thermiques des centrales solaires sur les habitats désertiques et, réciproquement, l’influence de ces habitats sur les performances des panneaux solaires.
Le domaine émergent de la météorologie énergétique
Le travail de Coimbra fait partie du météorologie énergétiqueun domaine qui englobe tous les effets que le climat peut avoir sur la production, le transport et la distribution d’énergie. Cependant, dans l’étude de Coimbra, l’attention se concentre uniquement sur la production d’énergie solaire, élargissant le spectre habituel pour inclure non seulement l’impact des conditions météorologiques sur les centrales solaires, mais aussi l’impact inverse de celles-ci sur l’environnement local.
La capacité de calculer les bilans thermiques des panneaux solaires, en fonction de leurs composants matériels, permet de déduire des relations entre des variables dépendant du flux, difficiles à mesurer, telles que les coefficients moyens de transfert de chaleur par convection et les flux radiatifs vers et depuis les panneaux. Ces relations peuvent ensuite être exploitées au moyen de mesures ou d’estimations de modèles pour fournir une image plus complète et cohérente des effets thermiques des parcs solaires sur l’environnement local.
De plus, l’étude propose une méthode pour classer les microclimats régionaux en termes de profondeur optique effective de l’atmosphère nuageuse. Cette classification peut fournir des informations précieuses pour la conception, l’implantation et la gestion des centrales solaires, complétant les valeurs moyennes mensuelles, quotidiennes ou horaires de la couverture nuageuse ou les indices de clarté pour le rayonnement de courte durée.
Réponse aux préoccupations environnementales
Le professeur Coimbra a souligné l’importance de répondre aux préoccupations et aux critiques auxquelles est confrontée l’industrie solaire avec des données scientifiques solides. Il a indiqué : « Il est de notre responsabilité, au sein de la communauté de la recherche solaire, de répondre aux préoccupations et aux critiques auxquelles l’industrie solaire est confrontée avec la meilleure science possible. Il est possible que l’impact thermique net des grandes centrales électriques soit minime, voire bénéfique, mais les résultats contradictoires rapportés dans la littérature scientifique indiquent la nécessité d’étudier le problème du point de vue des bilans thermiques fondamentaux. »
En ce sens, les travaux présentés dans cette publication visent à encourager les ingénieurs solaires et les météorologues de l’énergie à approfondir leurs recherches sur les impacts environnementaux des grandes installations solaires. Cette analyse sert de point de départ à ceux qui souhaitent explorer de nouvelles opportunités de recherche en météorologie énergétique appliquée aux parcs solaires.
Légende de l’illustration : Une ferme solaire dans le désert. Crédit : Groupe de recherche de Coimbra, 2018
Article : ‘Météorologie énergétique pour l’évaluation des impacts thermiques des fermes solaires sur les habitats désertiques’ / ( 10.1007/s00376-024-4242-3 ) – Institut de physique atmosphérique, Académie chinoise des sciences – Publication dans la revue Advances in Atmospheric Sciences
Source : UC San Diego
