Pour que la production photovoltaïque soit efficace, plusieurs facteurs sont nécessaires, parmi lesquels l’inclinaison se démarque. Notre collègue María Gervilla, technicienne au département Offres Greening-e, nous explique.
Lorsque nous parlons d’énergie photovoltaïque, de nombreux facteurs peuvent affecter la génération optimale de nos modules. C’est pourquoi, pour obtenir les meilleures performances dans une installation photovoltaïque, il est essentiel de prendre en compte une série de facteurs, comme l’inclinaison des panneaux, qui aura une influence directe sur le comportement du système :
- Rayonnement solaire reçu à la surface du module. Cette variable dépendra à son tour de l’emplacement de l’installation.
- Orientation du système.
- Inclinaison du système.
- Ombres pouvant affecter les modules photovoltaïques.
- Pertes électriques.
- Ventilation des modules photovoltaïques.
Plus précisément, nous nous concentrerons sur l’inclinaison du système photovoltaïque, car comme on peut le voir, une partie du reste des variables est directement liée à la précédente.
Sélection de l’inclinaison optimale
Le rayonnement solaire qui atteint les plaques perpendiculairement à leur surface sera toujours plus important que si le module est placé dans une direction autre que perpendiculaire. Cependant, l’azimut et la hauteur solaire sont variables tout au long de la journée et de l’année, donc, si nous utilisons des systèmes fixes, cette inclinaison optimale ne peut être atteinte qu’à un moment de la journée.
Trouver l’inclinaison optimale n’est pas une tâche facile. Différents facteurs influencent cette décision comme le mouvement de la planète, comme mentionné précédemment, ainsi que les propres habitudes de consommation du client. Il existe une règle généralement appliquée, qui indique que l’angle d’inclinaison doit être égal à la latitude du lieu.
Cependant, si l’on prend en compte les habitudes de consommation du client, si celle-ci augmente considérablement en hiver, il faudra augmenter l’inclinaison entre 10 et 15 degrés par rapport à la précédente. En effet, le soleil est plus bas et son incidence est plus horizontale.
En revanche, si notre consommation augmente en été, nous devrons réduire l’inclinaison entre 10 et 15 degrés afin d’obtenir le résultat inverse lorsque le soleil est dans une position plus élevée.
Améliorer le rayonnement et la ventilation grâce à l’utilisation de structures inclinées
Il existe également divers facteurs directement liés à l’inclinaison des modules photovoltaïques.
La ventilation du système est essentielle pour réduire les pertes électriques. Malgré l’opinion largement répandue selon laquelle à une température plus élevée, les performances du panneau solaire augmentent, ceci est un faux mythe, puisque le point de performance maximum d’un panneau solaire est lorsque l’environnement est plus tempéré. Comme pour les autres appareils conducteurs ou producteurs d’électricité, la chaleur affecte négativement les plaques, réduisant leurs performances.
Pour cette raison, une ventilation adéquate de ceux-ci est essentielle, afin que des températures trop élevées ne soient pas atteintes et que les performances du système soient réduites. Par exemple, la plupart des fabricants indiquent que la production diminue à 40 °, atteignant des rendements de 80%.
L’augmentation de l’inclinaison du générateur photovoltaïque permet de produire une ventilation naturelle et continue sous les modules, réduisant l’augmentation de la température. Ces courants d’air qui se forment autour des panneaux les aident à rester aussi près que possible de la température ambiante, améliorant ainsi les performances du système pendant les mois les plus chauds.
Problèmes d’espace et d’ombre
Malgré tout ce qui précède, l’utilisation de structures triangulaires, plus ou moins inclinées, présente une série d’inconvénients qu’il faut prendre en compte avant de planifier notre installation.
La distance entre les rangées de modules photovoltaïques et l’inclinaison sont directement liées. En augmentant l’inclinaison, la distance qu’il faut considérer entre ces rangées doit être plus grande pour éviter les problèmes d’ombrage. Lorsque les rayons solaires tombent à la surface des panneaux, ils génèrent des ombrages importants qu’il faut éviter. En effet, des ombres complètes ou partielles peuvent arrêter la génération d’une chaîne complète.
Le problème précédent se traduit par un besoin d’une surface disponible beaucoup plus grande dans le cas d’installations triangulaires, qui ont une forte inclinaison. Dans le cas d’installations coplanaires, où la propre inclinaison du toit est mise à profit, il n’est pas nécessaire de maintenir des distances considérables entre les modules, au-delà de celles nécessaires pour effectuer les tâches de maintenance.
L’évolution et l’expansion continues des installations photovoltaïques ont augmenté l’offre de panneaux solaires. Cela se traduit par une réduction considérable de leur prix et la possibilité d’installer une puissance de pointe plus élevée à des prix inférieurs à ceux de leur analogue triangulaire. De plus, l’utilisation de structures coplanaires réduit le problème de l’ombrage partiel, c’est pourquoi elles deviennent un pari plus fort dans la projection d’installations.