Imaginez une ferme solaire qui monte et descend au gré des marées, ses panneaux refroidis par la mer en contrebas, produisant de l'électricité tandis que les vagues s'écrasent contre ses flotteurs. Ce n'est pas un concept futuriste-c'est déjà une réalité. En juillet 2025, Sinopec a mis en service le premier projet photovoltaïque flottant commercial en mer de Chine dans un environnement entièrement-d'eau de mer au large des côtes de Qingdao. La centrale de 7,5 MW, s'étendant sur 60 000 mètres carrés, présente un avantage remarquable : grâce à l'effet de refroidissement de l'eau de mer, son efficacité de production d'électricité est en réalité 5-8 % supérieure à celle des installations terrestres équivalentes.
Construire des parcs solaires offshore n'est pas aussi simple que de simplement installer des panneaux sur des appareils flottants, car ils fonctionnent dans l'un des environnements les plus difficiles pour la production d'énergie solaire : l'océan. Selon Van Hua (chef de projet, SGS, un organisme de certification/test de premier plan), « il existe de nombreux défis permanents à prendre en compte lors de la construction d'un panneau solaire offshore, tels que la corrosion par brouillard salin, une humidité élevée, des températures extrêmes, des vents violents, des contraintes mécaniques et une exposition aux UV ». Tout en poursuivant leur développement au large des côtes, les ingénieurs sont engagés dans une bataille silencieuse contre la corrosion, l'humidité et l'encrassement biologique ; cette bataille déterminera si l’énergie solaire offshore peut produire tout son potentiel.
L’Ennemi : une parfaite tempête de dégradation
Pour comprendre à quel point il est difficile pour un panneau solaire de fonctionner dans l’océan, pensez à ce qui arrive à une installation solaire offshore typique. Par exemple, les panneaux solaires sont continuellement recouverts d'un brouillard d'eau chargé de sel-. Les niveaux d'humidité sont proches de 100 %. Les vagues s'abattent à la fois sur la structure flottante et sur les ancres qui les maintiennent en place. Les surfaces sous-marines du flotteur et de toute structure immergée seront consommées par la vie marine à la recherche d'un endroit pour s'attacher. Et tout cela doit se dérouler en fournissant une électricité fiable à partir du panneau solaire pendant au moins 25 ans !
La corrosion est la principale menace. L'eau salée est un excellent électrolyte, accélérant les réactions électrochimiques qui rongent les cadres métalliques, les connecteurs et les structures de montage. Mais les dégâts sont plus profonds. Lors des tests standard au brouillard salin effectués pour la certification marine, les composants doivent résister à une exposition au brouillard salin de niveau 8-parmi les classifications les plus sévères. Sans protection adéquate, la corrosion peut s’infiltrer dans les boîtes de jonction, dégrader les contacts électriques et finalement provoquer une panne du système.
La pénétration de l’humidité est tout aussi insidieuse. La vapeur d'eau peut pénétrer dans les encapsulants des modules, entraînant une dégradation potentielle-induite (PID) et une corrosion de la métallisation des cellules. Au cours de la 44e expédition d'aviron de l'Atlantique Ouest, pour laquelle SGS a testé des panneaux solaires destinés à un déploiement en haute mer, les ingénieurs ont simulé les pires scénarios en immergeant complètement les panneaux dans de l'eau salée conductrice tout en appliquant une haute tension. L’objectif : s’assurer que même si les vagues déferlent sur le système, il n’y a pas de fuite électrique dangereuse.
Le biofouling fait référence à l'accumulation d'organismes marins, tels que les balanes et les algues, sur les surfaces immergées. Le biofouling n’ajoute pas seulement un excès de poids et de stress aux structures flottantes ; il peut également ombrager les panneaux ou favoriser une corrosion localisée. Traditionnellement, les peintures antifouling utilisées pour lutter contre le biofouling étaient fabriquées à partir de biocides qui provoquent toute une série d'effets négatifs sur les écosystèmes marins et créent une contradiction environnementale pour les projets commercialisés comme verts.
L'Arsenal : des matériaux conçus pour les profondeurs
Pour relever ces défis, les fabricants repensent fondamentalement la manière dont les modules solaires sont construits. Les modules offshore de la série HT de HY SOLAR, qui ont obtenu la certification 2PfG 2930/02.23 du TÜV Rheinland-la première norme au monde pour la-fiabilité des systèmes photovoltaïques près du littoral-intègrent plusieurs couches de protection.
La vitre avant reçoit un revêtement antireflet double-couche-qui non seulement améliore la transmission de la lumière, mais crée également une barrière contre la pénétration de l'humidité. Le cadre en aluminium, généralement anodisé selon les normes AA10 pour les installations terrestres, est mis à niveau vers AA20, doublant ainsi l'épaisseur de la couche d'oxyde protectrice. Pour l'encapsulant-le polymère qui lie les cellules au verre-les fabricants passent des structures EVA standard aux structures EPE+EPE, qui offrent une résistivité volumique et des propriétés de barrière contre l'humidité supérieures.
Les connecteurs, souvent le maillon le plus faible des environnements marins, font l’objet d’une attention particulière. Les doubles-anneaux d'étanchéité, les bouchons de protection et les-tuyaux rétractables à froid créent des barrières redondantes contre l'eau et le brouillard salin. Certaines conceptions intègrent des gels hydrophobes qui empêchent physiquement l'humidité d'atteindre les contacts électriques.
Outre les structures flottantes elles-mêmes, les structures flottantes nécessiteront également des technologies innovantes. Par exemple, TECNALIA (un centre de recherche) dans le projet Natursea-PV crée des structures flottantes inspirées de la conception des nénuphars, bien qu'elles soient construites à partir de béton écologique à ultra-haute-performance-qui a une empreinte carbone beaucoup plus faible. Ces structures flottantes sont également dotées de revêtements antisalissure d'origine biologique fabriqués à partir de composés dérivés de la biomasse qui protégeront contre l'encrassement biologique sans utiliser de biocides toxiques. En décembre 2025, un prototype à grande échelle-de cette structure flottante a été installé au centre de recherche marine de Mutriku de TECNALIA (la seule installation de ce type au monde) afin de valider les performances structurelles, la durabilité et l'efficacité énergétique de la structure flottante dans des conditions marines réelles.
Stratégies de conception : garder la mer à distance
La sélection des matériaux ne représente que la moitié de la bataille. Les ingénieurs repensent également la façon dont les systèmes sont configurés pour minimiser l’exposition et maximiser la longévité.
Le nombre de technologies d'encapsulation disponibles a augmenté, nombre d'entre elles explorant l'utilisation du silicone comme composé d'enrobage, permettant une isolation complète des composants électroniques sensibles. Les fabricants repensent également les boîtes de jonction pour les équiper de joints étanches, de systèmes de drainage intégrés et d'un boîtier résistant à la corrosion.
L’autre option potentielle pour les composants immergés est le système de protection cathodique (CP) utilisé dans l’industrie maritime pour prévenir la corrosion. Le système CP fonctionne en connectant des pièces métalliques immergées à une anode sacrificielle en zinc ou en aluminium de sorte que le métal immergé se corrode vers l'anode sacrificielle (et soit ainsi protégé de la corrosion par) et que l'anode sacrificielle se dissolve avec le temps.
Le système d’ancrage est conçu pour maintenir et soutenir les structures immergées situées au fond de l’océan. La capacité de retenue des ancrages a été testée dans des conditions de vent évaluées au niveau 13 (hauteur d'un typhon) et pour des amplitudes de marée de 3,5 mètres, ainsi que pour réduire le coût global de développement par rapport aux fondations sur pieux fixes d'environ 10 %.
Du test à la destruction : prouver l’aptitude à l’emploi
Avant qu’un système solaire offshore puisse être déployé, il doit faire ses preuves en laboratoire. Le protocole de test des panneaux de l’expédition 44west est instructif :
Inspection visuellevérifie les fissures, le délaminage ou les défauts d’étanchéité qui pourraient devenir des points d’entrée pour la corrosion
Tests de résistance d'isolationvérifie qu'aucun courant dangereux ne peut s'échapper des circuits internes vers le cadre
Test de courant de fuite humideimmerge les panneaux dans l'eau salée tout en appliquant une haute tension, simulant ainsi les pires-conditions océaniques
Essais de corrosion au brouillard salinexpose les composants à un brouillard salin concentré pendant des périodes prolongées
Essais de charge mécaniqueconfirme que la structure peut résister au vent, aux vagues et aux vibrations
Les résultats de tests rigoureux renforcent la confiance dans le fait que l’énergie solaire offshore peut tenir ses promesses. Comme le note Van Hua : « Garantir la qualité et la durabilité des panneaux solaires contribue à prolonger la durée de vie des produits, à réduire les taux de défaillance et à abaisser le coût global des systèmes d'énergie propre ».
La voie à suivre : normalisation et échelle
Reconnaissant l'importance stratégique de l'énergie solaire offshore, les organismes de normalisation chinois s'apprêtent à établir des directives techniques claires. Un effort national en cours visant à créer une « Spécification technique pour le contrôle de la corrosion dans les systèmes photovoltaïques offshore », développé principalement par le Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute, est actuellement en cours. Cette initiative implique un large éventail d'experts de l'industrie tels que LONGi, Huawei et plusieurs instituts de recherche qui contribuent à la mise en place de ce projet national de normalisation et sera ensuite développée dans un document qui sera bientôt publié.
L’énergie solaire offshore est en train de passer du statut d’idée expérimentale à celui d’industrie légitime, avec des projets solaires offshore désormais opérationnels et des normes plus strictes en cours. Le projet Sinopec génère 16,7 millions de kWh d'énergie renouvelable par an tout en éliminant 14 000 tonnes d'émissions de carbone de l'atmosphère et prévoit d'étendre sa capacité à 23 MW.
Même si les zones côtières doivent faire face à de nombreux défis en raison de l’exposition à l’eau salée, des tempêtes et du vent ; grâce à des matériaux innovants ; conception intelligente ; et des tests approfondis, l'industrie solaire a développé des moyens de réussir à utiliser l'énergie solaire là où la terre rencontre l'océan. En conséquence, l’énergie solaire a ouvert la voie à de nouvelles ressources renouvelables pour soutenir jusqu’à 71 % de la surface de la Terre recouverte par les océans.
