Panneau Solaire Vertical : Les détails

Quelles sont les promesses des panneaux solaires bifaciaux verticaux ?

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Vous l’avez déjà sûrement entendu, le panneau solaire vertical est une inclinaison qui est fortement déconseillée, si vous souhaitez bénéficier d’une efficacité optimale. 

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Or, cette indication n’est plus à jour depuis l’arrivée du module bifacial. Cette technologie affiche, en effet, un rendement plus élevé que le panneau photovoltaïque classique. 

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Convient-elle à tout le monde ? Quels sont ses avantages et ses inconvénients ? Je reviens sur cette technique prometteuse dans la production d’énergies renouvelables.

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Quelles sont les différences entre le module bifacial et le panneau solaire vertical classique ?

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En phase de test depuis quelques années, les panneaux solaires bifaciaux ont déjà été adoptés par plusieurs pays. Quels bénéfices promettent-ils par opposition aux panneaux photovoltaïques classiques ? Sont-ils adaptés aux particuliers ?

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Le panneau photovoltaïque vertical classique

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Le panneau photovoltaïque est la technologie la plus répandue en France. Fabriqué à partir de silice, il est capable de produire de l’électricité à partir des rayons du soleil.

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Fonctionnement

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Le silicium, matériau semi-conducteur, présent dans les panneaux solaires, permet donc de capter l’énergie contenue dans les rayons du soleil (les photons). À ce contact, les électrons présents dans les panneaux génèrent un courant électrique. Grâce à un onduleur, ce courant peut soit être utilisé au sein de votre habitation, soit injecté dans le réseau électrique.

Avantages

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Cette solution séduit de nombreux foyers, et ce, pour plusieurs raisons :

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• Consommer une électricité écoresponsable, voilà le principal avantage du photovoltaïque. Elle est, en effet, issue d’une énergie 100 % renouvelable et permet ainsi de réduire son empreinte carbone. 
• Que vous soyez une entreprise individuelle, un particulier, un exploitant agricole, cette installation vous apporte une autonomie face aux fournisseurs d’électricité.
• Vous vous offrez un revenu supplémentaire en revendant une partie ou la totalité de l’électricité produite.

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Inconvénients

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 À l’instar de toute solution énergétique, des inconvénients existent.

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• L’intermittence de l’énergie solaire ne permet pas de fournir de l’électricité en totalité à un foyer. Il est donc nécessaire de le coupler à une autre source d’énergie.
• Pour un rendement optimal, les modules doivent alors bénéficier d’un maximum d’ensoleillement. En effet, selon les saisons, la position du soleil change. L’hiver, par exemple, il est plus bas. 30 degrés est alors l’inclinaison qui permet une efficacité idéale toute l’année.

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Ce dernier point explique ainsi pourquoi il est déconseillé d’installer des panneaux photovoltaïques à la verticale. Une inclinaison supérieure à 45 degrés aura pour conséquence un rendement très faible. Un positionnement au sol est dans ce cas une meilleure option.

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Le module bifacial vertical

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Cette technologie fonctionne comme un module solaire standard, mais a la particularité de produire de l’électricité grâce à ses deux faces. Elle permet donc de générer plus d’énergie que les panneaux monofaciaux.

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Fonctionnement

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La structure des panneaux comprend ici deux faces permettant de transformer l’énergie solaire en électricité. Cette principale caractéristique ne permet donc pas d’installer ce module directement sur une toiture. L’enjeu majeur ici est de fixer les panneaux sur des supports en hauteur qui laissent passer la lumière sans créer des zones d’ombre. L’albédo, le pouvoir réfléchissant d’une surface, va permettre de prévoir le rendement optimal des panneaux bifaciaux.

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Bon à savoir : le module bifacial vertical est particulièrement idéal dans les régions neigeuses. Ces territoires possèdent en effet un albédo élevé les jours ensoleillés.

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Avantages

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Le fonctionnement des panneaux bifaciaux offre un potentiel intéressant.

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• Un rendement plus élevé que les panneaux classiques. On estime cet indicateur supérieur entre 5 et 15 % par rapport aux chiffres avancés par les modules monofaciaux.
• La durée de garantie est plus élevée, 30 ans contre 25 ans pour les panneaux standards.
• Ils sont plus résistants et plus perméables. Ils sont étudiés pour lutter contre la corrosion chimique, les fissures et les intempéries.

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Inconvénients

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Cette technologie présente en revanche quelques inconvénients.

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• Les panneaux bifaciaux sont en moyenne plus chers que les modules classiques.
• Ils doivent être bien installés afin d’avoir un excellent rendement.

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Dans les faits, ils ne conviendraient donc pas aux particuliers. Les panneaux bifaciaux nécessitent en effet un environnement optimal pour être performants. 

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Quelles sont les technologies de panneaux solaires bi-faces disponibles sur le marché ?

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Il existe deux technologies de panneaux solaires bifaciaux :

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• Les panneaux bi-faces monocristallins,
• Les panneaux bi-faces polycristallins.

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Le monocristal et le polycristal

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La technologie la plus répandue sur le marché est celle constituée de cellules monocristallines. Ces dernières proviennent d’un seul cristal de silicium alors que les polycristallines sont issues de différents cristaux.

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• La structure du panneau monocristallin est homogène, d’où sa couleur noire.
• Les panneaux polycristallins sont, quant à eux, de tailles diverses et variées. Leur couleur n’est pas uniforme et se rapproche plutôt d’une teinte bleutée.

Le coefficient de bifacialité

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Cet indicateur est à prendre en considération. Il traduit l’efficacité des deux faces du panneau lorsqu’elles sont confrontées au même taux d’ensoleillement. Ce coefficient se calcule donc à partir de la puissance maximale de la face inférieure et supérieure du panneau bifacial. Il varie en fonction des cellules et des matières utilisées dans la fabrication du module. 

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Pour qui le panneau solaire bifacial est-il le plus rentable ?

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Le photovoltaïque est, de manière générale, une solution avantageuse et rentable pour les particuliers et les professionnels. Les panneaux solaires bifaciaux verticaux présentent en revanche des atouts certains pour le secteur agricole.

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L’intérêt pour l’agrivoltaïsme

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Cette configuration de panneau permet une intégration au-dessus des surfaces agricoles. Si l’on prend en compte le coût d’installation et le taux de production culturale, il s’agit ainsi d’un bon compromis pour les exploitants agricoles. Leur activité est, en effet, maintenue à l’identique. Cet agencement limite les zones d’ombre grâce au positionnement des panneaux. De plus, le module bifacial permet d’exploiter au maximum l’énergie solaire et donc de réduire l’inconvénient majeur de cette ressource : son intermittence.

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Les inconvénients à connaître

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Comme vu précédemment, l’installation du module bifacial est complexe. Ce paramètre influe grandement sur le gain qu’il peut apporter. Il en est de même par ailleurs pour sa fabrication. Cette dernière variable augmente considérablement son coût.

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Combien coûte l’installation des capteurs bifaciaux ?

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En effet, le prix de la technologie bifaciale est plus élevé que celui du solaire monofacial. Ce paramètre est en revanche compensé par la quantité supplémentaire d’électricité produite par ce module. Il est cependant plus facile de se procurer des cellules bifaciales à des coûts compétitifs pour le secteur industriel. Le prix s’établit en moyenne à 50 €/MWh pour une grande installation photovoltaïque fixe. Certaines peuvent même afficher un LCOE, qui équivaut au prix complet de l’énergie sur toute la durée de vie de l’installation, de 17 €/MWh.

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Le panneau solaire bifacial est-il l’avenir de l’énergie solaire ?

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Cette technologie, longtemps considérée comme trop coûteuse, est désormais en passe de devenir incontournable. 

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Un défi technologique

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Elle représente, en revanche, un défi pour les constructeurs. Il s’agit en effet de déterminer la solution la plus optimale en termes d’inclinaison, d’espacement, de hauteur, etc. 

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Ces paramètres sont intrinsèquement liés au bon rendement du panneau solaire bifacial. 

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Le marché se structure enfin et les constructeurs commencent à proposer des installations performantes à des coûts intéressants aux professionnels et aux particuliers.

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Le retour d’expériences des projets en cours

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Engranger le maximum d’informations, c’est l’objectif des acteurs de ce marché. Plusieurs fermes solaires bifaciales ont vu le jour en France, mais également au Chili (par Engie Laborelec). 

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Implantées à des endroits différents et sous des conditions fluctuantes, elles permettent d’évaluer l’intérêt de cette technologie. 

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Les premiers retours définissent un potentiel certain du bifacial pour les sites possédant un albédo élevé, alors que le monofacial reste à privilégier pour un usage sur les toitures résidentielles.

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Panneau solaire vertical, le résumé

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En bref, lorsqu’il est bifacial, le panneau solaire vertical présente de nombreux avantages. Cette technologie n’est pas nouvelle, elle tend simplement à se déployer grâce aux évolutions technologiques.

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Les constructeurs bénéficient aujourd’hui du recul nécessaire pour anticiper le déploiement du bifacial sur le marché du solaire. Sa spécificité est parfaitement adaptée au secteur agricole en termes d’espace et donc d’environnement optimal. 

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