La réduction des émissions mondiales de CO2 est devenue une urgence, comme le confirme le dernier rapport sur l’état du climat, faisant état d’une période critique pour notre planète. Alors que les fermes solaires semblent constituer une solution de lutte parmi d’autres contre le réchauffement climatique, des ingénieurs suisses voient plus loin en proposant une alternative innovante : des panneaux photovoltaïques amovibles installés en série entre les rails de train. Après des essais à petite échelle, la start-up conceptrice, Sun-Ways, a obtenu le feu vert de l’Office fédéral des transports (OFT) pour une installation pilote de 48 panneaux photovoltaïques de 380 Wc sur un tronçon de 100 mètres, qui devrait être opérationnelle d’ici 2025.
De nombreux pays s’engagent aujourd’hui dans la transition vers l’énergie verte pour réduire la production de dioxyde de carbone. Cependant, la mise en place d’installations photovoltaïques est souvent entravée par le manque d’espace disponible. En France, par exemple, les fermes solaires condamnent des hectares de surfaces agricoles. Sun-Ways, une start-up vaudoise basée à Ecublens, propose une solution prometteuse : déployer des panneaux solaires entre les espaces des voies ferrées.
L’entreprise estime que ce projet ambitieux, visant à placer des modules photovoltaïques multi-panneaux sur les 5 000 km de voies ferrées des compagnies de chemins de fer suisses, pourrait générer plus de 1 TWh d’énergie solaire chaque année. Cette innovation permettrait ainsi de subvenir à près de 30 % des besoins énergétiques de l’ensemble du secteur des transports publics en Suisse tout en économisant jusqu’à 200 000 tonnes de CO2 par an.
Vers une centrale solaire d’un nouveau genre
Le projet a été initialement présenté à l’OFT au cours de l’été 2023, mais a été refusé en raison de l’absence de référentiels techniques. Cela a nécessité la conception de prototypes et de plusieurs phases tests. Avec la collaboration d’experts en mécanique de la HEIG-VD (Haute École d’Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud), la start-up vaudoise a pu entreprendre une série d’expertises indépendantes sur des prototypes conçus sur mesure. Ces évaluations ont ensuite été ajoutées pour compléter le dossier technique et de sécurité, un document élaboré par Geste Engineering.
L’objectif de ces expertises était de démontrer que le dispositif de Sun-Ways est compatible avec les différentes normes de sécurité ferroviaire. Suite à cela, le plan a été nouvellement soumis pour approbation. Dix mois après cette seconde soumission, les experts de l’OFT ont donné leur feu vert, suite à un examen approfondi des documents fournis.
La ligne TransN 221 accueillera le projet pilote sur un tronçon linéaire de 100 mètres , près de la gare de Buttes, dans le canton de Neuchâtel. « Notre projet pilote, une installation photovoltaïque de 100 mètres sur une voie ferrée ouverte au trafic, est sur le point de démarrer à Buttes (canton de Neuchâtel), marquant une phase importante de notre développement », a déclaré la start-up sur son site web.
Ce premier système comprendra un total de 48 panneaux, chacun doté d’une puissance de 380 Wc — 1 Wc représente la puissance obtenue par un ensoleillement standard de 1 000 W/m2 à 25 °C. La start-up a estimé que la centrale solaire de 18 kW fournira 16 000 kWh d’énergie propre par an.
Le coût du projet pilote s’élève à 621 800 euros et sera intégralement financé par les partenaires de Sun-Ways. Ce budget comprend aussi bien les coûts liés aux préparations (les expertises de sécurité et techniques ainsi que les essais) que ceux liés à la centrale elle-même, c’est-à-dire les panneaux, l’installation, les onduleurs et le câblage. Concernant les connexions électriques de la centrale au réseau du GRD local, le distributeur d’électricité Viteos et la société DG-Rail s’en chargeront.
Une technologie flexible et efficace
Sun-Ways n’a pas seulement pensé à exploiter l’espace situé entre les rails des voies ferrées : la configuration qui n’entrave ni la circulation des trains ni les travaux de maintenance. Pour faciliter cela, les panneaux solaires « full black », faisant chacun 1 x 1,7 m, sont complètement amovibles. Ils intègrent également un filtre antireflet pour éviter de perturber les conducteurs de train et sont assemblés sous forme de multi-matrices. Ce design, selon la start-up, limite considérablement l’encombrement dû au câblage et aux différents composants des panneaux photovoltaïques.
Une autre caractéristique des modules multi-panneaux réside dans leur grande stabilité. Lors des séries d’essais effectuées par l’équipe de Sun-Ways et les experts de la HEIG-VD, il a été montré que les panneaux peuvent rester stables jusqu’à une vitesse de passage de train de 150 km/h, par le biais d’un système de fixation à pistons innovante. Cette technologie permet d’absorber les chocs et les vibrations des rails. Le système résiste également à des rafales de vent pouvant atteindre 240 km/h.
Sun-Ways a souligné que les modules solaires peuvent être installés manuellement ou mécaniquement. Pour cette seconde option, Scheuchzer, une entreprise pionnière dans la maintenance ferroviaire, a conçu une machine capable de poser jusqu’à 1 000 m² de panneaux par jour.
Lors de la conception de ces modules, la start-up a également anticipé les chutes de neige pendant l’hiver. Pour contrecarrer ce problème, l’entreprise envisage d’équiper certains trains de brosses cylindriques rotatives. Celles-ci seront fixées aux extrémités et pourront servir non seulement à déneiger, mais aussi à éviter l’accumulation de poussières et de débris sur la surface des panneaux.
La prochaine étape pour Sun-Ways, après l’installation de la centrale sur la ligne TransN 221 ce printemps 2025, est d’étudier une nouvelle installation pour un tronçon de 1 500 mètres dans la commune d’Aigle. L’entreprise a également déclaré : « D’autres projets pilotes se concrétisent avec la SNCF en France, mais aussi en Espagne, en Roumanie et en Corée du Sud, et des discussions sont déjà en cours avec des partenaires potentiels en Chine, en Thaïlande, en Australie et aux États-Unis ».
VIDÉO : animation montrant la procédure d’installation automatisée des panneaux