Qu'est-ce qui captive deux spécialistes en géomatique extrêmement chevronnés ? La perspective de participer à un projet pionnier unique et complexe à plus d'un titre ! Marco Graf et Fadri Jecklin, d'InfraDigital, ont été, pour le moins, enthousiasmés lorsqu'une entreprise spécialisée dans la planification et l'installation de systèmes solaires les a contactés avec une demande peu commune. Une étude de faisabilité visant à installer des modules solaires sur une pente de montagne abrupte s'est transformée en un projet pionnier où, à terme, 5 700 grands panneaux situés à plus de 2 000 mètres d'altitude capteront la lumière du soleil alpin et produiront de l'énergie sur une surface de 330 000 mètres carrés. Pour faire avancer la réalisation du projet, trois entreprises aux expertises complémentaires ont uni leurs compétences spécifiques pour fonder Zendra AG : InfraDigital AG, qui se considère comme un pionnier dans le domaine de la construction numérique, Reech AG, en tant que spécialiste des solutions photovoltaïques alpines, et X Statik AG, le bureau d'ingénierie pour les constructions et les exigences hors du commun.
La réalisation du parc solaire SedrunSolar, près du village grison de Sedrun, fait face à une forte pression pour réussir. Il s'agit de la première grande installation alpine construite dans le cadre de Solarexpress – l'initiative suisse ambitieuse et non sans controverse visant à promouvoir la construction d'installations photovoltaïques alpines. Pour Graf, le projet est bien plus qu'un simple défi professionnel, c'est aussi une contribution à un avenir durable. „ Je considère l'énergie solaire et, de manière générale, toutes les énergies renouvelables comme très importantes. Ce qui a été particulièrement passionnant dans ce projet, c'est que nous avons littéralement commencé sur un terrain vierge. Il n'y avait aucun système existant, ce qui nous a donné l'opportunité de développer des processus entièrement numériques de bout en bout. “
Solarexpress a pour objectif de développer la production d'électricité domestique afin de compenser les fluctuations saisonnières et liées à la météo, et de combler ainsi en particulier le déficit d'électricité en hiver. Les projets actuellement en cours dans le cadre de Solarexpress se trouvent à différentes phases d'approbation et de développement. Jecklin explique : „ Ces parcs solaires alpins représentent quelque chose de totalement nouveau pour tout le monde ; ils me fascinent beaucoup. L'aspect de la durabilité des énergies renouvelables revêt une importance capitale pour moi. Et comme j'ai une installation solaire sur ma propre maison, un intérêt personnel entre également en jeu. “
L'équipe de Zendra a rapidement pris conscience que le projet SedrunSolar n'est pas une installation solaire ordinaire. En Suisse, la pression pour développer des sources d'énergie alternatives augmente sensiblement. Cela est encore renforcé par les conséquences de l'accélération du changement climatique. La prévision selon laquelle la demande d'électricité continuera d'augmenter de manière significative en Suisse agit également comme un puissant moteur pour les projets dans le domaine des énergies renouvelables. Selon la loi sur l'approvisionnement en énergie, la puissance photovoltaïque dans l'ensemble de la Suisse doit ainsi être multipliée par cinq d'ici 2035 par rapport à aujourd'hui, et presque par dix d'ici 2050, pour atteindre 45 TWh.
Avec le projet SedrunSolar, le Solarexpress présente également le savoir-faire technique et la force d'innovation de l'équipe face à une montagne de défis : situé à plus de 2000 mètres d'altitude, le projet présente des défis uniques en zone alpine : un terrain escarpé, de lourdes charges de neige, des vents extrêmes, un écosystème fragile et une fenêtre de construction très courte. „ On ne peut travailler ici-haut que pendant quelques mois par an “, explique Jecklin. „ Nous commençons la construction en mai, mais dès le mois d'octobre, la première neige peut déjà tomber. “
Les conditions rigoureuses de la zone alpine réduisent non seulement la fenêtre temporelle, mais rendent également les travaux de montage considérablement plus difficiles. Chacune des 5 700 tables solaires mesure 7,5 sur 2,5 mètres et doit se trouver à au moins trois mètres au-dessus du sol pour dépasser les grandes hauteurs de neige. Le terrain pierreux exige la fabrication sur mesure de chaque support individuel pour s'adapter aux contours rocheux respectifs. Grâce à une évaluation minutieuse de l'emplacement, il est possible de minimiser l'impact sur la nature tout en maximisant le rendement énergétique.
Le projet est également extrêmement exigeant d'un point de vue logistique : le respect des réserves naturelles, les transports de matériel coûteux par hélicoptère ainsi que le défi technique consistant à développer des structures capables de résister à des conditions alpines extrêmes telles que des vents violents et la „ neige rampante “ — une force énorme qui se produit lorsque des masses de neige glissent lentement vers la vallée et exercent une pression sur les supports.
Cependant, la population locale a joué un rôle déterminant dans la réussite du projet du parc solaire de Sedrun. „ Ce projet aurait échoué sans l'acceptation du public, et un refus aurait eu un impact négatif sur les projets futurs “, concède Graf. „ Nous devions montrer comment nous répondions aux nombreuses préoccupations et maintenions les nuisances sur la montagne aussi faibles que possible. “
„ La technologie numérique a été déterminante pour la réalisation du projet “, déclare Graf. „ Les données pour un design optimal devaient être exhaustives et très précises, et de nombreuses parties prenantes différentes devaient pouvoir examiner et comprendre les détails. Sans une base de données d'information centralisée, le temps et les coûts engagés pour un projet de cette envergure auraient été insoutenables. “
Au lieu de s'en remettre à des méthodes conventionnelles, l'équipe a opté pour une stratégie « Digital First » s'appuyant sur un jumeau numérique complet de l'ensemble du projet. Toutes les données provenant de différentes sources – notamment des photos aériennes librement accessibles et des données de balayage laser aéroporté (ALS) collectées spécialement pour le projet – ont été stockées dans Trimble Connect, avec les données de planification. Cette base de données a servi de fondement au placement paramétrique des panneaux solaires sur le terrain par InfraDigital.
Cette fondation numérique est devenue la source d'information centrale pour la communication et la coordination entre et avec toutes les parties prenantes. „ Trimble Connect est un outil très convivial pour gérer et partager des données “, explique Graf. „ Nous avons intégré toutes les parties prenantes, de l'entreprise d'énergie aux experts en planification et aux groupes de protection de l'environnement. Tous avaient accès au même modèle et disposaient ainsi d'une compréhension commune du projet. “
C'est l'utilisation de la réalité augmentée qui a permis au projet de franchir une étape décisive. Afin de gagner l'adhésion des riverains et, en particulier, celle des propriétaires fonciers, le modèle numérique a été téléchargé directement depuis le cloud sur un iPad à l'aide de Trimble SiteVision, puis projeté en temps réel sur le terrain. La visualisation à l'échelle du parc solaire prévu dans son environnement réel a permis à toutes les personnes intéressées de se faire une idée concrète du projet, directement sur place.
„ Dès une phase précoce du projet, nous avons ainsi donné vie au modèle numérique. Cela nous a permis de transformer des craintes abstraites en une compréhension concrète, “ déclare Jecklin. „ C'était extrêmement important pour l'acceptation publique. “ Les organisations de protection de l'environnement et les riverains ont pu voir exactement quel serait l'impact de l'installation sous différents angles. „ Lorsque l'on communique de manière ouverte et transparente, les gens sont davantage disposés à accepter un tel projet, “ ajoute Jecklin. En août 2023, la population a finalement approuvé le projet.
La visualisation a également apporté des avantages d'un point de vue technique : « ALLNAV a développé sur cette base de données une application Trimble Access sur mesure afin de déterminer plus facilement les points de piquetage pour les tables solaires.
Une fois toutes les autorisations obtenues, la phase de construction a débuté. Après la mise en place des trois bancs d'essai réalisés par l'équipe, le montage de 20 autres bancs a suivi dès la réception du permis de construire délivré par le canton des Grisons en mai 2024. Le projet a démarré cet été ; d’ici la fin de l’année, 101 TP3T destinés à la future production d’énergie seront déjà en place. En 2028, les 5 700 tables solaires devraient toutes être en place et fournir de l'électricité à environ 6 500 foyers. Environ la moitié de cette production aura lieu en hiver, précisément au moment où la demande est particulièrement élevée.
Le modèle numérique constitue l'épine dorsale de SedrunSolar ; il contient des informations détaillées sur chaque table, y compris toutes les spécifications pour la fabrication industrielle. Les nomenclatures créées dans Trimble Connect sont transmises au fabricant d'acier, qui a besoin des dimensions exactes pour la production. „ Chaque table est différente et doit être fabriquée séparément, correctement et avec une précision absolue “, explique Graf. „ Lorsque l'hélicoptère livre la table pour le montage en montagne, elle doit s'ajuster parfaitement, sinon nous perdons un temps précieux. “
L'entreprise de construction CrestaGeo a développé des solutions innovantes en collaboration avec l'équipe de Zendra, comme par exemple une foreuse spécialement équipée du logiciel Trimble Groundworks, qui automatise l'implantation des trous de forage. Celle-ci permet de réduire le matériel, le temps et les interventions dans la nature.
Avec la montée en puissance prévue du projet, lorsque trois foreuses spéciales seront utilisées simultanément, d'autres défis attendent déjà l'équipe : elle révisera alors l'application d'implantation et introduira de nouveaux systèmes pour collecter des données de construction avec des informations de localisation et des images.
Le flux de travail entièrement numérique prend en charge chaque phase du projet – de la planification et de la conception à l'arpentage et à la construction, jusqu'à l'exploitation du parc solaire et à son futur démantèlement. Toutes les informations sur les composants restent consultables pour l'avenir. „ Même une fois les travaux de construction achevés, le modèle numérique restera indispensable, car les données sont extrêmement importantes pour la maintenance et le processus d'exploitation et d'entretien “, confirme Graf. „ Nous enregistrons par exemple les numéros de série de tous les composants. Ainsi, en cas de recours à la garantie, nous savons exactement quel module est installé où. “ De plus, les systèmes de surveillance permettent une planification proactive de la maintenance et l'optimisation en temps réel de la production d'électricité grâce à l'adaptation aux prévisions météorologiques et aux besoins du réseau.
Avec Solarexpress, la Suisse s’engage dans une nouvelle voie pour sortir du nucléaire, réduire sa dépendance aux combustibles fossiles importés et atteindre son objectif de zéro émission nette d’ici 2050. Alors que la Suisse – et avec elle le monde entier – suit de près ce projet pionnier, son véritable succès réside peut-être dans le fait de démontrer ce qu'il est possible de réaliser lorsque des outils numériques de pointe viennent à la rencontre des ambitions en matière d'énergies renouvelables, même dans les régions les plus difficiles de la planète.
