Projet H2020 MASLOWATEN : Adoption par le marché d'une solution d'irrigation innovante basée sur une faible consommation d'eau et d'énergie
- Taper Projet
- Statut Rempli
- Exécution 2015 -2018
- Budget alloué 3.996.317,83 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement Horizon 2020
- Site Web du projet MASLOWATEN
L'objectif global de MASLOWATEN est divisé en trois objectifs principaux :
Objectif 1 : Démontrer la viabilité technique et économique de systèmes de pompage photovoltaïque à grande échelle, efficaces et intermittents pour l’irrigation qui permettent une consommation d’énergie 100 % renouvelable.
Les cinq premiers systèmes d'application commerciale à grande échelle installés au Portugal, en Espagne, en Italie et au Maroc, couvrant tous les besoins potentiels des irrigateurs, ont été surveillés pendant trois ans pour déterminer leurs performances dans des conditions de fonctionnement réelles.
Les résultats sont les suivants :
- Validation technique - aspects énergétiques : comprend l'utilisation de l'électricité photovoltaïque pour le pompage : 100 % dans les unités Villena, Alaejos et Uri, et entre 79 % et 81 % dans les systèmes hybrides Alter do Chao et Tamellalt.
- Validation économique : les résultats ont montré des économies de coûts d’électricité de 61 % à 79 % et des taux de rendement interne compris entre 11 % et 16 %.
Analyse du cycle de vie : la période de récupération de l’énergie varie de 1,9 à 5,2 ans, et la période de récupération de l’empreinte carbone varie de 1,8 à 9,3 ans. La durée de vie utile des premières unités d’application commerciale est de 25 ans.
Objectif 2 : Réduire la consommation d’eau grâce à l’automatisation, aux TIC et aux solutions basées sur l’agriculture de précision.
Deux tests de validation ont été réalisés pour évaluer la réduction de la consommation d'eau selon deux stratégies différentes :
- Réduire l’eau d’irrigation en augmentant le rendement des cultures.
- Réduire la consommation d’eau d’irrigation grâce à l’agriculture de précision.
La première stratégie entraîne une réduction de 34 % de la consommation d’eau, tandis que la seconde entraîne une réduction de 24,8 %.
Objectif 3 : Acceptation par le marché et réplication d’un nouveau produit vert en TRL9 composé de systèmes de pompage photovoltaïques consommant 100 % d’électricité renouvelable et 30 % d’eau en moins.
Les travaux menés pour atteindre cet objectif se sont concentrés sur trois axes de travail différents :
Développement d'outils techniques pour la bancabilité des systèmes d'irrigation photovoltaïques :
Des spécifications techniques ad hoc et des procédures de contrôle de la qualité ont été élaborées, prêtes à être incluses dans les contrats et les appels d’offres. Le document final peut être téléchargé sur www.maslowaten.eu en trois langues différentes : anglais, espagnol et portugais. Le nombre de téléchargements a été de 570 téléchargements.
Nous avons également développé un outil de simulation en accès libre capable de concevoir et de simuler des systèmes d’irrigation photovoltaïques. L'outil est disponible sur www.sisifo.info et comprend plusieurs fonctionnalités innovantes, telles que le téléchargement automatique des courbes caractéristiques des convertisseurs de fréquence et des motopompes, et une nouvelle méthode de sélection de pompe pour les systèmes d'irrigation photovoltaïques.
Rien qu'en 2018, 9 836 simulations de systèmes d'irrigation photovoltaïques ont été réalisées dans 1 121 lieux différents, avec 5 731 visiteurs différents de 154 pays différents.
Développement d'outils économiques pour la bancabilité des systèmes d'irrigation photovoltaïques :
Nous avons développé quatre outils rentables pour faciliter la bancabilité et l’acceptation par le marché des systèmes d’irrigation photovoltaïques :
- Evaluation du marché et business plan : Un marché potentiel de 8 GWp et 12 milliards d’euros a été évalué. Le plan d’affaires s’adresse aux PME intéressées par l’installation de systèmes d’irrigation photovoltaïques, affichant un TRI de 17 %.
- Schémas de financement : Un ensemble de schémas de financement a été proposé et MASLOWATEN a collaboré avec un autre projet H2020 (RESFARM) pour proposer un modèle de contrat PPA. Cette proposition de financement a été identifiée comme une opportunité d’affaires présentée lors de l’Investor Café organisé par la CE et a reçu le premier prix des investisseurs présents à l’événement.
- Recommandations réglementaires et politiques : Un ensemble de recommandations concernant l’utilisation de l’électricité photovoltaïque et l’utilisation de l’eau a été proposé.
Diffusion et transfert de technologie à au moins 20 PME :
- Nous avons développé une stratégie de communication visant à atteindre les utilisateurs finaux et les PME qui souhaitent profiter de nos solutions. En conséquence, nous avons atteint 364 069 utilisateurs finaux potentiels grâce à la sensibilisation en ligne.
- Nous avons organisé cinq séminaires et 15 visites techniques auprès des cinq principales unités d’application du marché, avec un total de 1 861 participants. Nous avons participé à 32 conférences et séminaires différents avec un public total de plus de 10 000 participants. Nous avons également organisé cinq séminaires internationaux pour ouvrir les marchés internationaux en Bulgarie, au Ghana, en Afrique du Sud et au Chili avec 252 participants et avons participé à des expositions avec un impact potentiel de plus de 700 000 visiteurs.
- En outre, trois brevets ont été déposés et 20 publications ont déjà été publiées dans des revues internationales et dans les actes de conférences scientifiques internationales. Une vidéo et trois présentations ont été réalisées pour sensibiliser le public à la haute valeur environnementale et sociale de l’énergie et de l’eau.
- Au final, plus de 100 PME ont demandé un transfert de technologie, 27 PME ont reçu une formation sur la technologie MASLOWATEN à travers quatre ateliers techniques et les trois brevets ont été concédés sous licence à 22 PME.
L’irrigation productive pour l’agriculture est l’un des principaux consommateurs d’eau et d’électricité. La rareté de ces deux ressources est bien connue : le manque d’eau dans le sud de l’Europe devient un grave problème environnemental, et l’électricité est produite en brûlant des combustibles fossiles, ce qui a un impact significatif sur le changement climatique.
Répondre à ces deux problèmes est précisément l’objectif du projet MASLOWATEN : l’introduction sur le marché de solutions innovantes constituées de systèmes d’irrigation photovoltaïques qui permettent d’irriguer avec de l’électricité 100 % renouvelable et de réduire la consommation d’eau de 30 %.
MASLOWATEN a installé cinq démonstrateurs prêts à être commercialisés et a démontré leur fiabilité technique, leurs performances économiques et leurs avantages environnementaux. 100% renouvelable, permettant d'économiser 34% sur la consommation d'eau et entre 61% et 79% sur les coûts d'électricité.
De plus, MASLOWATEN a produit les outils nécessaires à la commercialisation de cette solution innovante, qui sont disponibles sur www.maslowaten.eu. Le modèle économique d’exploitation de cette solution innovante repose sur la concession de licences sur les trois brevets déposés par MASLOWATEN à 22 PME installatrices de systèmes d’irrigation qui commercialisent actuellement la solution.
Le monde de l’irrigation nécessite des solutions innovantes, moins dépendantes de l’eau et de l’énergie. En 2013, UPM a développé des solutions pour les systèmes de pompage photovoltaïque (PV) de haute puissance au TRL5, qui ont été testées avec succès dans une véritable communauté d'irrigation (IC) à Alto Vinalopó (Espagne). Les résultats ont montré une grande fiabilité technique (résolvant le problème de la variabilité de l'énergie solaire), répondant aux besoins d'irrigation d'IC uniquement avec l'électricité solaire (grâce aux systèmes de suivi solaire) et réduisant drastiquement les coûts énergétiques (60% par rapport à la consommation du réseau conventionnel).
Parallèlement, ELAIA a intégré des systèmes avec, d'une part, des solutions d'automatisation et de TIC qui réduisent la consommation d'eau (30%) en détectant en temps réel les besoins réels de la culture spécifique à un moment donné, et d'autre part, des systèmes à basse pression qui réduisent les besoins énergétiques.
Ce projet propose des activités visant à intégrer les deux développements dans un TRL9 pour la première application commerciale et la réplication d'un nouveau produit vert au TRL9 composé de systèmes de pompage photovoltaïque pour l'irrigation agricole productive qui consomment zéro électricité conventionnelle et 30 % d'eau en moins.
Objectifs principaux :
- Démontrer la viabilité technique et économique de systèmes de pompage photovoltaïque efficaces, non intermittents et à grande échelle pour l'irrigation qui permettent une consommation d'énergie 100 % renouvelable.
- Réduisez la consommation d’eau en utilisant l’automatisation et des solutions basées sur les TIC et l’agriculture de précision.
- Acceptation du marché et réplication d’un nouveau produit d’irrigation écologique dans le TRL9 qui consomme 100 % d’électricité renouvelable et 30 % d’eau en moins.
L’impact attendu est, en premier lieu, la pénétration du marché de cette solution innovante à travers cinq systèmes leaders du marché à grande échelle (en Espagne, en Italie, au Portugal et au Maroc) et d’autres actions techniques, économiques et de diffusion pour sa mise en œuvre sur le marché. Et deuxièmement, la création d’un véritable marché de 6 GW de systèmes à grande échelle, ce qui représente une valeur commerciale réelle de 9 milliards d’euros. MASLOWATEN est une initiative d'EIP Water AG (PVAIZEC).
MASLOWATEN a étendu la puissance de ses systèmes d’irrigation photovoltaïques pour répondre aux besoins des utilisateurs finaux. Nous les avons intégrés à l'automatisation de l'irrigation à l'aide de solutions informatiques afin que l'utilisateur final puisse mettre en œuvre des techniques d'agriculture de précision, permettant non seulement l'utilisation d'énergie renouvelable mais également une réduction de la consommation d'eau. Nous avons protégé cette solution avec trois brevets qui surmontent l’obstacle technique traditionnel de l’énergie photovoltaïque intermittente pour l’irrigation.
L’impact de ces solutions innovantes réside dans leur potentiel de marché important, la réduction des coûts d’électricité pour l’irrigation jusqu’à 79 %, la consommation d’eau de 34 % et l’atténuation du changement climatique, avec des périodes de retour sur investissement en CO2 inférieures à un tiers de leur durée de vie utile. La technologie MASLOWATEN a déjà été transférée à 22 PME via des licences de brevets qui commercialisent actuellement la solution.
De cette manière, MASLOWATEN aura également un impact sur l’économie de l’UE : si cette solution est étendue au secteur agricole européen, nous estimons que la création d’emplois avec ce marché potentiel pourrait atteindre 290 000 emplois, et 20 milliards de mètres cubes d’eau d’irrigation et 16 millions de tonnes de CO2 pourraient être économisés chaque année.
- UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID (UPM)
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