Le CNRS, en collaboration avec l’université de Tokyo, à travers le laboratoire franco-japonais NextPV développe un projet de « fermes solaires » au- dessus des nuages.
Les projets éoliens au-dessus des nuages sont prometteurs parce que leur rendement est supérieur aux éoliennes terriennes. Mais le solaire gagnerait également à se rapprocher du soleil. En effet, les rendements du photovoltaïque au sol sont faibles : il est couramment admis que le taux d’utilisation des cellules est de 15 à 20%. L’intensité lumineuse est plus élevée au-delà de 5 000 mètres d’altitude. Il faudrait donc concevoir des ballons recouverts de cellules photovoltaïques pour aller chercher la lumière du soleil là-haut.
L’éolien n’est pas le seul à avoir ses cerfs-volants. Le projet Zéphyr, développé par trois étudiants, propose une solution composée d’une grande voile photovoltaïque, raccordé par un câble à un caisson technique au sol. Cette grande voile doit pouvoir alimenter en lumière et chauffage des camps de migrants ou des hôpitaux d’urgence. L’intérêt est que le soleil est une source d’énergie bien répartie et permanente dès lors que l’on quitte le sol et accessible de partout (ou presque).
Dans les faits, le photovoltaïque actuel reste aléatoire car tributaire des taux d’ensoleillement et des conditions climatiques. Aussi la part du solaire dans la production globale de l’électricité en France est de 4% et de 6% dans la production globale issue des sources renouvelables.
Le projet du CNRS consiste à installer des fermes volantes à 20km du sol. En effet, les solutions actuelles ne permettent pas de remplir les objectifs de la COP 21 : réduction des émissions de gaz à effet de serre et développement des énergies renouvelables, accessibles financièrement et au rendement élevé. Or, au-dessus des nuages, le rendement pourrait être multiplié par 5. En effet, point de nuage, pas d’ombre non plus. Tant qu’il fait jour, il y a du soleil ! Le problème est de faire monter des ballons à plus de 20 km du sol. Or, des projets comme le Stratobus montrent que c’est possible : le dirigeable stratosphérique développé par Thales et qui décollera d’Istres est un dirigeable autonome à position fixe qui devrait être dans le ciel en 2020. Donc, il devient réaliste d’imaginer des ballons solaires à cette distance du sol. De plus, le lithium des batteries, efficace mais coûteux pourrait être remplacé par de l’hydrogène. Le gaz serait produit par électrolyse de l’eau et permettrait dans le même temps de maintenir les ballons en altitude. L’électricité redescendrait, comme pour les éoliennes volantes par un câble fixé au sol.
