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Atex n° 2375 - Voile solaire pour la Seine musicale

Cédric Rognon

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Atex n° 2375 - Voile solaire pour la Seine musicale

La grande voile ornée de panneaux photovoltaïques confère une identité architecturale unique à l'auditorium de la Seine musicale, aménagée sur la pointe aval de l'île Seguin.

© Laurent Blossier

ATEX n° 2375

Demandeur - Terre Ciel Énergies

Figure de proue de l'île Seguin, la Seine musicale dresse sa voile de plus de 400 panneaux photovoltaïques. Les 850 m2 de modules suivent la course du soleil et devraient produire 80 MWh/an d'électricité.

La Seine musicale, équipement culturel à vocation lyrique conçu par les architectes Jean de Gastines et Shigeru Ban, a ouvert ses portes sur l'île Seguin, dans les Hauts-de-Seine. Une grande voile ornée de 850 m2 de modules solaires photovoltaïques, en rotation autour de la résille bois de l'auditorium, suit la course du soleil. « L'une des innovations tient à la forme de voile donnée à cette centrale de production d'énergie imaginée par Shigeru Ban », indique Germain Gouranton, directeur de Terre Ciel Énergies (ex-TCE Solar), société spécialisée dans la conception et la réalisation de systèmes photovoltaïques intégrés au bâti. Impliquée très tôt dans ce projet, l'entreprise a donné corps à cette voile composée d'une structure métallique et de vitrages feuilletés photovoltaïques. Celle-là est arrimée à une charpente métallique motorisée, tournante et également très innovante, conçue et réalisée par l'entreprise Baudin Châteauneuf.

Constituée d'un total de 470 panneaux photovoltaïques, la voile se compose de deux éléments symétriques. Chaque demi-voilure compte 198 modules actifs et raccordés électriquement, et 37 modules factices non raccordés.

470 modules photovoltaïques de 38 tailles différentes

De forme courbe dans les deux dimensions, la voile comporte deux éléments symétriques fabriqués avec une structure porteuse en acier et recevant des équipements de production d'énergie solaire. Au total, 470 vitrages photovoltaïques en silicium polycristallin, fabriqués en Europe par la société Issol avec laquelle s'est associé Terre Ciel Énergies, composent la voile : 396 modules, de format rectangulaire ou biseauté, sont actifs et produisent de l'énergie ; 74 ne sont pas raccordés électriquement, à la fois pour des raisons d'esthétisme et de production. Ces modules « factices » constituent le bord de la voilure. « L'objectif était de créer une arête continue, précise Germain Gouranton. Cela a conduit à la mise en place de petits modules, de forme trapézoïdale, où le nombre de cellules photovoltaïques est tellement faible qu' il n'était pas possible de les raccorder électriquement. Tous les modules pouvant présenter un intérêt pour la production photovoltaïque ont été raccordés. »

Une partie des panneaux photovoltaïques a été installée au sol, puis acheminée sur le chantier. L'autre l'a été par les airs, par le dessus et depuis l'extérieur de la voile.

Ensemble cadre et précadre

Quelque 38 tailles de modules photovoltaïques, de dimensions et de puissance différentes, ont ainsi été nécessaires à la réalisation de la voile. Le modèle standard (1 050 x 1 750 mm), en milieu de voile, offre une puissance de 255 Wc via ses cellules photovoltaïques encapsulées dans un intercalaire et prises entre deux épaisseurs de verre trempé.

« Nous avons opté pour un module bi-verre de manière à obtenir la transparence et l'aspect esthétique recherché par l 'architecte, assure le directeur de Terre Ciel Énergies. Le choix d 'un verre arrière plutôt qu'un Tedlar est gage de robustesse et de pérennité, sans dégradation visuelle dans le temps. » La robustesse est ici assurée par l'ensemble cadre et précadre. Chaque module est enserré dans un précadre métallique et maintenu en place par 8 fixations. Cet ensemble est ensuite fixé sur un cadre support solidaire de la voile. Dans le cadre de l'Atex de type B obtenu pour cette réalisation, un test en soufflerie selon la norme NF EN12179 a été réalisé au CSTB. Objectif : vérifier la résistance des panneaux à la pression et à la dépression (pression maximale, en compression de 1 200 N/m2 ; dépression maximale, à l'arrachement, de 2 440 N/m2). L'essai a ainsi validé la tenue mécanique des vitrages au sein des cadres et précadres. « Ce test de résistance à l'arrachement, qui constitue véritablement le nœud de l'Atex, a été mené aux limites d'acceptation de la soufflerie sans jamais atteindre la rupture des modules », se félicite Germain Gouranton.

Installation au sol et dans les airs

La première difficulté de cette réalisation fut finalement l'installation des modules photovoltaïques dans les cadres de la voile. Une partie a été fixée au sol sur le port de Genneviliers, puis acheminé par bateau sur la Seine jusqu'au site. Cette première phase de travaux a duré trois mois. Plus de la moitié des modules, d'un poids de quelque 50 kg/m2 , a été installée dans les airs par des cordistes. Avec pour difficulté de devoir les positionner par le dessus, au plus haut à près de 50 m de hauteur, et depuis l'extérieur de la voile. Durée de l'opération : un mois et demi. Les travaux se sont achevés en septembre 2016. Les modules photovoltaïques sont raccordés à des optimiseurs de champ (un pour deux modules) de manière à optimiser la production photovoltaïque. La puissance de la centrale solaire s'élève au total à 95 kWc. L'électricité, avec une production prévisionnelle annuelle de 80 MWh/an lorsque la voile suit le soleil, est autoconsommée avec injection du surplus sur le réseau.

N°365

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