Malte - Partie 3: Une société internationale de stockage passe au solaire pour relever les défis énergétiques en région côtière

Le long de la côte de Malte, le vent peut atteindre des vitesses record, allant jusqu'aux 133 kilomètres/heure enregistrés lors d'un ouragan en 2019. Située au centre de la mer Méditerranée, Malte est un point d'expédition stratégique, reliant les marchés d'Europe, d'Afrique du Nord et du Moyen-Orient. Étant donné le grand nombre d'échanges commerciaux passant par Malte, la sécurité de ses ports est cruciale.

« Malte est une petite île de Méditerranée, explique David Muscat, responsable technique adjoint pour Oiltanking Malta Ltd. Mais en raison de notre emplacement stratégique, nous chargeons et déchargeons des cargos en provenance et en partance de nombreux pays du monde entier. »

Les bateaux peuvent accoster à l'un des quatre quais pour charger ou décharger leur cargaison vers les réservoirs de stockage du terminal. Des produits sont également transférés d'un réservoir à l'autre à l'aide de pompes spécialement conçues à cet effet.

Oiltanking Malta Ltd. David Muscat, responsable technique adjoint, visite une installation solaire SunPower^® Maxeon^® avec Mario Cachia, PDG d'Alternative Technologies Ltd.

Tous ces produits nécessitent des installations de stockage résilientes, et de vastes quantités d'énergie.

Marquard & Bahls AG, basée à Hambourg en Allemagne, est l'un des principaux exploitants indépendants de terminaux de stockage dans le monde. La société possède et exploite 73 terminaux dans 24 pays sur les cinq continents, y compris sa filiale maltaise, Oiltanking Malta Ltd.

Malte stocke principalement des produits chimiques, des gaz et des carburants utilisés dans le transport aérien. Mais lorsque la société a cherché à améliorer sa résilience énergétique à Malte, elle s'est tournée vers le solaire.

« L'énergie renouvelable et le développement durable sont des composantes essentielles, car elles s'inscrivent dans l'approche responsable et écologique que notre société mère a toujours adoptée », confie David Muscat, responsable technique adjoint, Oiltanking Ltd.

Le partenaire agréé SunPower Alternative Technologies Ltd. a installé des panneaux photovoltaïques sur le toit de trois sous-stations et d'un bâtiment administratif.  Au total, 368 panneaux SunPower^® Maxeon^®3 ont été installés. D'après les estimations, leur puissance permettrait de générer 192 000 kWh d'énergie propre par an. Cette quantité d'énergie représente une réduction des émissions de dioxyde de carbone équivalant à 332 000 voitures par an.1 Source : calculateur des équivalences de CO2 epa.gov.

Les panneaux SunPower Maxeon sont particulièrement reconnus pour leur densité énergétique. Ils génèrent en effet 35 % d'énergie en plus à surface égale pendant les 25 premières années.2 SunPower 400 W, 22,6 % de rendement, comparé à un panneau conventionnel pour une installation de mêmes dimensions (mono PERC 310 W, 19 % de rendement, env. 1,64 m²) , ce qui fait d'eux les panneaux les plus efficaces du secteur.3 D'après une analyse par IHS des spécifications indiquées sur les sites Web des 20 plus grands fabricants (en mai 2019)  Ce sont également les meilleurs en termes de durabilité.4 Jordan, et. al. Robust PV Degradation Methodology and Application. PVSC 2018

« Les cellules Maxeon offrent une grande résistance grâce à leur base en cuivre robuste ; elles font appel à la technologie solaire la plus efficace du secteur. Cela permet à nos clients de faire de plus grandes économies avec des surfaces de toit limitées, même dans des environnements difficiles », explique Mario Cachia, PDG d'Alternative Technologies Ltd.

Braver les éléments : le sel, le vent et l'ombre

Le terminal d'expédition de Malte a été construit selon les normes de sécurité et d'ingénierie internationales les plus strictes. Aussi, lorsqu'une entreprise de renommée mondiale telle que Marquard & Bahls a étudié les solutions solaires pour le site, elle a cherché celle qui offrait le plus haut niveau de fiabilité.

« L'énergie solaire est un investissement à long terme et nous avions besoin d'une solution qui, même dans des conditions difficiles, pouvait résister au test du temps, ajoute David Muscat. Nous avons étudié la question et avons fini par choisir SunPower. »

Dans les villes côtières, les embruns ne sont pas juste une photo-souvenir pour touristes, c'est la dure réalité.

« La mer elle-même est un problème à cause de la salinité qu'elle crée dans l'atmosphère, explique Mario Cachia. Étant donné notre proximité avec la mer, nous devions nous assurer que les panneaux choisis étaient capables de résister aux conditions salines difficiles. »

Les embruns marins peuvent entraîner une corrosion des panneaux, compromettant la production d'énergie dans le temps. Mais les panneaux SunPower ont prouvé qu'ils étaient résistants à la corrosion grâce à la base métallique en acier étamé de cellule Maxeon. Il s'agit d'une technologie unique dans le secteur de l'énergie solaire. Le matériau d'encapsulation propriétaire, conçu spécialement par SunPower, offre en outre une excellente résistance à l'humidité ou aux contraintes de tension comme la dégradation induite potentielle, qui s'accélère avec l'humidité salée.5 https://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/2014_pvmrw_68_tanahashi.pdf, Suzuki, et al., Acceleration of Potential-Induced Degradation by Salt-Mist Preconditioning in Crystalline Silicon Photovoltaic Modules, Japanese Journal of Applied Physics, juillet 2015.

Outre ces avantages, la garantie Sérénité 25 ans de SunPower, la meilleure du secteur, couvre les problèmes liés aux embruns et à l'atmosphère saline dans les régions côtières. Les garanties de nombreux fabricants de panneaux solaires classiques comportent des exceptions pour ces régions.

Le système SunPower 128 kWp installé sur plusieurs bâtiments d'Oiltanking Malta Ltd. est exposé à des vents côtiers violents, aux embruns et à des ombrages intermittents qui entraîneraient d'importants problèmes techniques pour des panneaux conventionnels.

Les vents violents sont un autre facteur constant dans tous les ports marins, et Malte ne fait pas exception à la règle.

Les panneaux SunPower installés sur le site d'Oiltanking ont été certifiés pour résister à une charge cyclonique de plus de 6 400 Pa6 AS/NZS4040.2 et AS/NZS1170.2 selon le rapport HSEC E160520 et le rapport ACE 19-0381.02. . Cela équivalant à 375 kilomètres/heure7 https://www.eurocodeapplied.com/ présume que le site est exposé et surélevé de 30 m. , soit une force supérieur à la catégorie cinq sur l'échelle d'intensité des cyclones.8 https://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_cyclone_scales

Il est important de noter que les systèmes d'énergie solaire dans des régions exposées à des vents violents doivent être conçus avec soin par des spécialistes locaux et correctement installés conformément aux directives et réglementations locales, à l'aide d'équipements appropriés. Cependant, pour la première étape de la conception d'un système solaire, les spécialistes du secteur recommandent de choisir un panneau à forte capacité de résistance au vent.9 https://rmi.org/solar-under-storm-designing-hurricane-resilient-pv-systems/

Il est essentiel de prendre ce point en considération au regard des conditions météorologiques historiques des îles maltaises. En février 2019, la pire tempête depuis 1982 s'est abattue sur Malte, avec des rafales de vent records atteignant 133 km/h.10 Source : La pire tempête depuis 1982 a enregistré des rafales de vent records de 133 km/h - Muscat, Times Malta, fév. 2019.  L'installation solaire SunPower a résisté à la tempête la plus violente depuis 50 ans et reste prêt à affronter d'autres conditions météorologiques extrêmes.

Des vents violents et de fortes vagues à l'assaut du site d'Oiltanking et de l'installation photovoltaïque SunPower, début 2019.

Les vents et les embruns constants représentent déjà un important défi pour la plupart des panneaux solaires, mais le système du terminal de Malte faisait également face à un autre défi : l'ombre intermittente des structures surplombant le bâtiment administratif.

L'ombre intermittente n'est pas idéale pour la production d'énergie solaire. Pourtant, l'ombre causée par des feuilles qui tombent ou par les toits environnants est une réalité. Heureusement pour l'équipe de Malte, les cellules SunPower Maxeon sont dotées d'une protection contre les ombres. L'impact d'un ombrage partiel est ainsi bien moins important. En fait, les panneaux Maxeon 3 ont démontré qu'ils produisaient 30 % d'énergie en plus dans des conditions partiellement ombragées.11 PV Evolution Labs « SunPower Shading Study », 2013. Comparé à un panneau conventionnel avec contacts sur la face avant.

Les cellules SunPower Maxeon possèdent une architecture unique qui gère l'ombre différemment des cellules conventionnelles. Lorsqu'elles sont dans l'ombre, elles génèrent 90 % de chaleur en moins et répartissent la chaleur uniformément sur l'ensemble de la cellule12 Campeau, Z. et al. « SunPower Panel Degradation Rate » livre blanc de SunPower, 2013 afin de maintenir une faible température. Il s'agit là d'un facteur clé dans l'optimisation des performances et l'atténuation des points chauds.

En définitive, l'équipe d'Oiltanking Malta était extrêmement satisfaite de sa première expérience avec le solaire.

« Nous produisons en fait bien plus [energy] que prévu. Nous en sommes déjà à la phase finale de discussions visant à accroître l'installation existante de 30 %, se félicite David Muscat. Oiltanking est très satisfaite du système photovoltaïque fourni par Alternative Technologies. » 

C'est aussi le cas de Mario Cachia, l'installateur du projet : « Nous sommes très contents, car le système installé sur le site d'Oiltanking a non seulement répondu aux attentes de production d'énergie, mais il a également dépassé les prévisions face aux conditions difficiles et à l'ombre environnante », a-t-il conclu. 

Alors que Malte mène une course contre la montre pour atteindre l'objectif de l'UE en matière d'énergie renouvelable, la vue de l'installation photovoltaïque d'Oiltanking nous rappelle que la transition énergétique mondiale est en cours.