Photovoltaïque flottant sur les barrages marocains : une solution rentable pour l’eau et l’énergie

Une infrastructure à double usage pour les régions semi-arides

Le déploiement de panneaux solaires flottants sur les retenues de barrages au Maroc offre une opportunité unique de combiner production d’électricité renouvelable et réduction des pertes d’eau par évaporation. Une récente étude scientifique menée par l’Université Sidi Mohamed Ben Abdellah de Fès démontre la viabilité technico-économique de cette approche dans le contexte spécifique des régions semi-arides marocaines.

Les chercheurs ont concentré leurs travaux sur le barrage Hassan Addakhil, situé dans le sud-est du royaume, une zone caractérisée par un ensoleillement intense et un stress hydrique chronique. Cette région illustre parfaitement les défis auxquels le Maroc est confronté : concilier ses objectifs ambitieux de transition énergétique avec une gestion rationnelle de ressources en eau de plus en plus rares.

L’étude intitulée « Valoriser le potentiel du photovoltaïque flottant dans les régions en stress hydrique : analyse technico-économique du barrage Hassan Addakhil, Maroc », publiée dans la revue Scientific African, propose un cadre méthodologique intégré pour évaluer cette technologie prometteuse.

Trois scenarii de couverture pour maximiser les bénéfices

L’équipe dirigée par Khalid Ezzaza a modélisé trois scenarii de déploiement, correspondant à une couverture de 5 %, 10 % et 15 % de la surface du réservoir. Pour chaque scénario, les chercheurs ont combiné un modèle thermoélectrique, une estimation de l’évaporation selon la méthode FAO-56 Penman-Monteith et une analyse financière par flux de trésorerie actualisés.

Les résultats sont éloquents : le coût actualisé de l’électricité (LCOE) atteint seulement 0,045 dollar par kWh, avec un taux de rentabilité interne de 7,36 %. Ces chiffres placent le photovoltaïque flottant dans une position compétitive par rapport aux autres filières renouvelables marocaines.

Sur le plan hydrique, les gains sont tout aussi significatifs. En couvrant 15 % de la surface du réservoir, le système permet de supprimer 70 % de l’évaporation sur cette zone, soit une économie d’eau pouvant atteindre 4,18 millions de mètres cubes par an. Cette double performance énergie-eau constitue un atout majeur dans un pays où le stress hydrique s’aggrave sous l’effet du changement climatique.

Des performances techniques supérieures aux installations au sol

L’étude révèle que les modules photovoltaïques flottants bénéficient d’un effet de refroidissement naturel grâce à leur proximité avec l’eau. Pendant la période estivale, leur température de fonctionnement est inférieure de 5 à 7 °C par rapport à des panneaux installés au sol. Ce différentiel thermique se traduit par un gain annuel de production électrique de 10,6 %.

La production de première année varie entre 316,2 GWh et 948,6 GWh selon le taux de couverture choisi. Ces rendements élevés s’expliquent également par l’ensoleillement exceptionnel de la région, qui compte parmi les plus élevés du Maroc.

Le défi des coûts d’investissement initiaux

Malgré ces résultats prometteurs, le principal obstacle à la généralisation du photovoltaïque flottant reste le coût d’investissement initial. Les dépenses liées aux structures flottantes, aux systèmes d’ancrage et aux matériaux anticorrosion représentent une charge significative par rapport aux installations au sol.

Les chercheurs estiment qu’une réduction de 10 % à 15 % des dépenses d’investissement permettrait d’augmenter sensiblement le taux de rentabilité interne. Pour y parvenir, ils préconisent une double approche : stimuler l’innovation technologique dans la conception des flotteurs et des ancrages, et développer des économies d’échelle via des déploiements à grande échelle.

Comme le souligne Khalid Ezzaza, « nos simulations montrent qu’un déploiement à grande échelle n’entraîne aucune pénalité technique supplémentaire, démontrant ainsi la forte capacité de montée en puissance de ce modèle pour les infrastructures nationales ».

Un enjeu stratégique pour la politique énergétique marocaine

Le Maroc s’est fixé des objectifs ambitieux en matière d’énergies renouvelables, visant 52 % de la capacité installée d’ici 2030. Fin 2025, le pays comptait déjà 1,29 GW de capacités photovoltaïques au sol, avec le lancement du programme Noor Atlas (305 MW) en mars 2025.

Le photovoltaïque flottant présente l’avantage supplémentaire de ne pas mobiliser de surfaces foncières, évitant ainsi les conflits d’usage avec l’agriculture et la préservation des écosystèmes naturels. Cette caractéristique est particulièrement précieuse dans un pays où les terres cultivables sont limitées.

Un modèle transférable à d’autres régions

Les auteurs de l’étude insistent sur la transférabilité de leur approche méthodologique. Le cadre d’évaluation intégré développé peut servir de référence pour justifier le déploiement du photovoltaïque flottant sur des réservoirs soumis à des contraintes climatiques comparables, notamment en Afrique du Nord et au Moyen-Orient.

Cette étude comble également un vide méthodologique important : l’absence d’un outil intégré spécifique aux réservoirs de barrages marocains permettant d’évaluer simultanément les performances thermiques, électriques, économiques et les économies d’eau des systèmes photovoltaïques flottants en conditions semi-arides réelles.

Le potentiel est considérable. Selon la Banque mondiale, le marché mondial du photovoltaïque flottant pourrait atteindre plusieurs centaines de gigawatts d’ici 2030, dont une part significative dans les régions arides et semi-arides.

Pour le Maroc, cette technologie représente une option stratégique pour atteindre simultanément ses objectifs de sécurité énergétique et de gestion durable de l’eau, deux piliers essentiels de son développement futur.

Comme le conclut Khalid Ezzaza, « notre cadre d’évaluation intégré est entièrement transférable et peut servir de référence pour justifier le déploiement du photovoltaïque flottant sur des réservoirs soumis à des contraintes climatiques comparables ».

Aurélien CHAPUIS

Aurélien Chapuis est diplômé du Master Management et Gestion de l’Énergie de l’ESCP Business School. Expert en stratégie photovoltaïque et business developer pour PV Solaire Énergie depuis 2019, il accompagne les professionnels du secteur dans leur croissance et vulgarise les enjeux de la transition énergétique pour le grand public.

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