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Le photovoltaïque optimisé pour l’hiver

Pendant le semestre hivernal, le rendement énergétique d’une installation PV située en Suisse correspond bien souvent à environ un tiers seulement du rendement annuel, les deux autres tiers étant répartis sur le semestre estival. Pour contrer cette situation défavorable au secteur de l’énergie, la centrale solaire de Mont-Soleil a choisi d’incliner ses modules à un grand angle d’exposition de 50°: cela permet non seulement d’accroître la radiation solaire en hiver, mais contribue en outre à ce que la neige glisse toujours très rapidement des modules. Il a ainsi été possible d’augmenter la part d’énergie du semestre d’hiver de la centrale solaire de Mont-Soleil d’env. 40%.

Le diagramme à gauche montre les caractéristiques de l’installation PV de Mont-Soleil par temps de neige. Le 14 janvier, l’installation était couverte de neige. La neige n’ayant pas glissé du fait d’un faible rayonnement solaire (courbe orange), la puissance de l’installation est restée la même (courbe bleue) à savoir, 0 kW. Pour la même raison de faible rayonnement, la perte de production s’est toutefois avérée, elle aussi, modérée. Afin d’obtenir un état de référence représentatif, une surface de test a été déneigée au balai le 15 janvier. Par la suite, la courbe de puissance (en bleu) s’est à nouveau développée en synchronisation avec la courbe de radiation globale (en orange). Il a reneigé dans la nuit du 17 au 18 janvier. Grâce au fort rayonnement solaire de la journée du 18, la neige s’est néanmoins dégagée très rapidement. Le diagramme à gauche reflète lui aussi ce processus sous la forme d’un petit décalage de phase entre les courbes orange et bleue.

Toutefois, en ce qui concerne les installations photovoltaïques intégrées aux bâtiments, il est rare de pouvoir choisir librement les angles d’exposition des panneaux, ce qui conduit fréquemment à d’importantes pertes de rentabilité imputables à l’enneigement. C’est pour cette raison que différentes méthodes de déneigement (solutions électriques et mécaniques) sont étudiées dans le cadre d’un vaste programme de recherche au laboratoire des systèmes photovoltaïques de la HES de Berthoud. Elles sont examinées sur une série d’installations PV de Suisse dont fait partie la centrale solaire de Mont-Soleil au premier chef.

Ni la campagne de mesures de la HES de Berthoud en lien avec la problématique de la neige et ses conséquences ni l’interprétation dans le contexte général du secteur de l’énergie ne sont encore terminées; elles se poursuivront donc en 2019.