La Suisse aussi a un vaste potentiel solaire inexploité, selon l’EPFL

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« Jusqu’ici, le manque de données sur les bâtiments et leurs environnements ainsi que de grandes incertitudes – liées aux méthodes de calcul existantes – entravaient l’estimation précise des potentiels photovoltaïques à grande échelle sur les toits suisses, » signale l’analyse. Pour combler cette lacune, les chercheurs du Laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment (LESO-PB) ont développé une méthodologie qui combine des algorithmes d’apprentissage automatique (machine learning), des systèmes d’information géographique (GIS) et des modèles physiques pour estimer le potentiel photovoltaïque suisse. Ils ont également pris en compte, pour la première fois, le profil horaire. Leurs résultats sont publiés dans Applied Energy.

L’étude ne prend pas en compte uniquement le rayonnement solaire, mais également la surface disponible sur les toits, leur géométrie spécifique (pente, positionnement, etc.) et les superstructures qui, comme les cheminées, peuvent empêcher le déploiement de panneaux. Les résultats d’Alina Walch, qui a présenté cette deuxième étape de projet, indiquent que 55% de la surface totale des toits suisses autorise l’installation de panneaux solaires photovoltaïques. En exploitant uniquement les surfaces principalement orientées vers le sud, cela pourrait répondre à plus de 40% de la demande annuelle actuelle en électricité sur le plan national, indique l’EPFL dans un communiqué publié à cette occasion. A ce jour, seul 10% du potentiel suisse est exploité.

Cette nouvelle analyse s’appuie en effet sur une première étude, basée sur l’intelligence artificielle, avait déjà été réalisée dans une thèse précédente par Dan Assouline, du LESO-PB. Celle-ci s’appuyait sur des données récoltées à Genève et étendue par la suite à l’ensemble de la Suisse. « En utilisant de nouvelles données à haute résolution, nous avons amélioré la méthode d’estimation et augmenté la résolution spatio-temporelle des résultats. Cela nous permettra de modéliser de futurs systèmes d’énergie 100% renouvelables », précise Jean-Louis Scartezzini, directeur du LESO-PB dans le communiqué.

Grâce au Système national d’Information Géographique « SIG-Énergie », les bâtiments suisses ont été modélisés très précisément par l’Office Fédéral de l’Énergie. Le machine learning a pu estimer la surface qui peut être couvert par les capteurs sur les toitures en fonction de la forme ou de l’ombrage. En appliquant les règles pratiques d’implantation, au plus près de la réalité, l’estimation a fait un bond en avant et un potentiel de 24 Térawattheure (TWh) a été obtenu, correspondant à une multiplication par dix des installations existantes. L’incertitude liée à cette estimation est de 9 TWh, une marge due à la variabilité du rayonnement solaire et à la méthodologie appliquée.

Alina Walch a, en outre, pour la première fois, inclus dans son étude une estimation horaire du potentiel photovoltaïque. Celle-ci permet de dimensionner la production par rapport à la consommation. Elle signale ainsi que : « Nous avons un surplus pendant l’été, un manque d’énergie pendant l’hiver, et pas d’énergie du tout pendant la nuit. Pour pallier à ce déséquilibre, il faut considérer d’autres formes d’énergies renouvelables, afin de compenser ce manque et de stocker le surplus. Le potentiel de stockage hydroélectrique est intéressant, mais il nous confronte au problème de la variation saisonnière du contenu des barrages à accumulation. L’énergie éolienne, exploitée au sens large, pourrait combler les manques. »

Ces résultats ont vocation à être utilisés pour proposer des politiques efficaces d’intégration du photovoltaïque sur les toits, indique l’EPFL. Le LESO-PB, le Fonds national suisse, Innosuisse et l’Office fédéral de l’énergie sont en discussion en vue de développer une plateforme qui permettra aux villes, aux cantons et aux communes, mais également aux particuliers, de visualiser le potentiel des énergies renouvelables de leurs bâtiments.