{"id":13599,"date":"2024-09-09T16:39:14","date_gmt":"2024-09-09T14:39:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.renouvelle.be\/?p=13599"},"modified":"2024-09-09T16:39:24","modified_gmt":"2024-09-09T14:39:24","slug":"temperature-et-panneaux-solaires-attention-a-la-surchauffe","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.renouvelle.be\/fr\/temperature-et-panneaux-solaires-attention-a-la-surchauffe\/","title":{"rendered":"Temp\u00e9rature et panneaux solaires : attention \u00e0 la surchauffe"},"content":{"rendered":"\n

En effet, vague de chaleur et panneaux photovolta\u00efques ne font pas bon m\u00e9nage. Dans quelle mesure la temp\u00e9rature influence-t-elle la production des panneaux solaires ? Explications !<\/p>\n\n\n\n

Rendement avez-vous dit ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Le rendement d\u2019un panneau solaire d\u00e9signe l\u2019efficacit\u00e9 de ce dernier \u00e0 convertir la lumi\u00e8re du soleil en \u00e9lectricit\u00e9. Pour des panneaux solaires modernes, il est typiquement de 15 \u00e0 24%. Diff\u00e9rents facteurs l\u2019influencent directement comme : l\u2019orientation, l\u2019inclinaison ou encore l\u2019\u00e2ge des panneaux. Mais facteur moins connu, la temp\u00e9rature interne des panneaux agit, elle aussi, sur leur rendement.<\/p>\n\n\n\n

Celle-ci impacte les propri\u00e9t\u00e9s des semi-conducteurs qui les composent, ce qui a pour cons\u00e9quence de diminuer la capacit\u00e9 \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 lorsque la temp\u00e9rature augmente. Il est commun\u00e9ment estim\u00e9 que l\u2019efficacit\u00e9 d\u2019un panneau photovolta\u00efque chute de 0.3 \u00e0 0.5% pour chaque degr\u00e9 Celsius au-del\u00e0 de la temp\u00e9rature d\u2019op\u00e9ration id\u00e9ale : 25\u00b0C. Par exemple, par une chaude journ\u00e9e d\u2019\u00e9t\u00e9 peu venteuse, la temp\u00e9rature des panneaux peut atteindre 70\u00b0C, soit 45\u00b0C au-dessus de la temp\u00e9rature id\u00e9ale de fonctionnement. Cela implique une chute du rendement pouvant aller jusqu\u2019\u00e0 22,5%.<\/p>\n\n\n\n

Soulignons que les hautes temp\u00e9ratures, qui impactent certes n\u00e9gativement le rendement des panneaux, ne sont pas n\u00e9fastes \u00e0 long terme car ceux-ci sont con\u00e7us pour fonctionner confortablement \u00e0 des temp\u00e9ratures allant jusqu\u2019\u00e0 85\u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

Comment refroidir les panneaux solaires ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Diff\u00e9rentes solutions existent pour limiter la surchauffe des panneaux. Premi\u00e8rement, il est important de laisser suffisamment d\u2019espace entre les panneaux et leur support pour permettre \u00e0 l\u2019air de circuler naturellement et de les refroidir.<\/p>\n\n\n\n

En cas de besoin, des rev\u00eatements r\u00e9fl\u00e9chissants ou des dissipateurs de chaleur permettent d\u2019am\u00e9liorer les performances de refroidissement de mani\u00e8re passive, c\u2019est-\u00e0-dire sans consommer d\u2019\u00e9nergie durant leur utilisation.<\/p>\n\n\n\n

Dans des cas extr\u00eames, des techniques de refroidissement actif par air, liquide, ou effet thermo\u00e9lectrique peuvent \u00eatre utilis\u00e9es. Ces syst\u00e8mes, \u00e9nergivores, ont un co\u00fbt d\u2019installation non n\u00e9gligeable et ne seront rentables que si le rendement am\u00e9lior\u00e9 des panneaux permet de d\u00e9passer les co\u00fbts associ\u00e9s au syst\u00e8me de refroidissement.<\/p>\n\n\n\n

Mise en situation<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Pour illustrer l\u2019effet de la chaleur sur la productivit\u00e9 \u00e9lectrique, nous avons simul\u00e9 une installation photovolta\u00efque d\u20191kWc en utilisant pvlib<\/a> (simulateur open-source) avec les donn\u00e9es m\u00e9t\u00e9orologiques du 12 juin 2023 (source : donn\u00e9es Solcast), journ\u00e9e durant laquelle la temp\u00e9rature en Belgique a atteint les 30\u00b0C et la couverture nuageuse \u00e9tait tr\u00e8s faible.<\/p>\n\n\n\n

Partons de la temp\u00e9rature de base, 30\u00b0C (courbe de production en bleu dans le graphique ci-dessous), et faisons la grimper \u00e0 40\u00b0C (courbe de production orange). On observe que pour la simulation \u00e0 40\u00b0C le pic de production est diminu\u00e9 de 5,67% et la production totale journali\u00e8re \u00e9galement.<\/p>\n\n\n

\n
\"temp\u00e9rature<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Et si on augmentait la vitesse du vent maintenant ? Car oui, elle influe sur le refroidissement naturel de la surface des panneaux. La journ\u00e9e du 12 juin a connu un vent oscillant entre 2 et 13 km\/h. Que se passe-t-il si on en triple la vitesse et qu\u2019elle atteint pr\u00e8s de 40 km\/h ? Elle permet d\u2019obtenir un pic de production augment\u00e9 de 3,7% (courbe orange dans le graphique ci-dessous), et une production journali\u00e8re totale de 2,7%.<\/p>\n\n\n

\n
\"temp\u00e9rature<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Afin de comprendre l\u2019influence cumul\u00e9e de la temp\u00e9rature ambiante et du vent, le tableau ci-dessous reprend la diff\u00e9rence de productivit\u00e9 journali\u00e8re totale, exprim\u00e9e en pourcentage par rapport au cas m\u00e9dian (20\u00b0C, 24 km\/h). On constate des variations allant, pour les cas extr\u00eames, de -23,5% \u00e0 +17%\u00a0!<\/p>\n\n\n\n

\"temp\u00e9rature<\/figure>\n\n\n\n

Attention, ces illustrations sont le r\u00e9sultat de simulations et leur pr\u00e9cision d\u00e9pend de la qualit\u00e9 des mod\u00e8les utilis\u00e9s.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

En effet, vague de chaleur et panneaux photovolta\u00efques ne font pas bon m\u00e9nage. Dans quelle mesure la temp\u00e9rature influence-t-elle la production des panneaux solaires ? Explications ! Rendement avez-vous dit ? Le rendement d\u2019un panneau solaire d\u00e9signe l\u2019efficacit\u00e9 de ce dernier \u00e0 convertir la lumi\u00e8re du soleil en \u00e9lectricit\u00e9. Pour des panneaux solaires modernes, il est typiquement de 15 \u00e0 24%. Diff\u00e9rents facteurs l\u2019influencent directement comme : l\u2019orientation, l\u2019inclinaison ou encore l\u2019\u00e2ge des panneaux. Mais facteur moins connu, la temp\u00e9rature interne des panneaux agit, elle aussi, sur leur rendement. Celle-ci impacte les propri\u00e9t\u00e9s des semi-conducteurs qui les composent, ce qui a pour cons\u00e9quence de diminuer la capacit\u00e9 \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 lorsque la temp\u00e9rature augmente. 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