Partie commune 2I2D (Ingénierie, Innovation et Développement Durable) :

Mise en situation

Le parc photovoltaïque flottant désigne les installations de panneaux solaires posées sur des étendues d’eau. L’intérêt majeur de cette technologie est d’éviter les conflits dans l’usage des sols.

L’étude proposée doit permettre de mettre en évidence la valorisation d’un plan d’eau d’un point de vue du développement durable par l’implantation d’une centrale photovoltaïque flottante.

Présentation du parc flottant étudié

Le parc photovoltaïque de Saint-Élix le Château est situé dans le département de la Haute Garonne. Il est constitué de deux îlots flottants installés sur un plan d’eau de 27,6 ha, le lac du « Vignoble ».

Ces deux îlots sont installés à 20 mètres du rivage du plan d’eau. Ils sont constitués de flotteurs qui soutiennent les panneaux photovoltaïques. La hauteur maximale du parc n’excède pas 44 cm pour préserver l’aspect visuel.

Travail demandé

Partie 1 : le parc photovoltaïque flottant permet-il de réduire l’impact environnemental ?

Partie 2 : comment optimiser la production d’énergie électrique dans l’espace disponible du plan d’eau ?

Partie 3 : comment maintenir des modules photovoltaïques en surface d’un plan d’eau en toute sécurité et en minimisant les impacts environnementaux ?

Partie enseignement de spécialité SIN (Systèmes d’Information et Numérique) :

Mise en situation

Le parc photovoltaïque flottant dispose de multiples capteurs mesurant les grandeurs physiques qui influent sur la production et donc sur la rentabilité du projet. Trois zones différentes sont équipées de capteurs communicants afin d’acquérir et de transmettre les données au centre de contrôle. Celui-ci est équipé d’un système SCADA de supervision industrielle capable de traiter en temps réel un grand nombre de mesures et de contrôler les installations à distance. Cet équipement permet donc à l’exploitant local de gérer et d’analyser en temps réel le fonctionnement ainsi que le pilotage de l’installation.

La zone photovoltaïque est équipée de capteurs d’acquisition de la température des cellules, de l’irradiance reçue sur le plan des modules, des grandeurs météorologiques (température ambiante, hygrométrie, vitesse du vent…).

La zone de puissance destinée à mesurer les grandeurs d’entrée et de sortie en énergie, puissance et température des équipements de puissance (onduleurs, transformateur BT/HTA).

La zone de contrôle qui recense tous les équipements de commande, le poste de livraison et le comptage de l’énergie électrique injectée sur le réseau de distribution.

Dans cette zone se trouve le serveur dédié à la gestion du logiciel de supervision SCADA.

Travail demandé

Partie A : le choix du capteur d’irradiance est-il judicieux ?

Partie B : comment transmettre l’information de température dans la zone photovoltaïque ?

Partie C : comment identifier un problème de production électrique sur un module photovoltaïque ?

Partie D : comment surveiller le site 24h sur 24 ?