Coût de la construction de systèmes photovoltaïques plus résistants

Des scientifiques du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du ministère américain de l’Energie (DOE) ont évalué le coût de la conception et de la construction de systèmes photovoltaïques plus résistants aux catastrophes naturelles.

Le photovoltaïque solaire par sous fortes intempéries : Cost Considerations for Storm Hardening PV Systems for Resilience cherche également à identifier les avantages de l’installation de systèmes photovoltaïques résistants aux tempêtes dans des installations au sol et en toiture à inclinaison fixe.

Selon les chercheurs, les installations solaires résistantes aux tempêtes exigent des normes de qualité élevées et sont plus coûteuses que les systèmes conventionnels. Les scientifiques ont mis en garde contre les panneaux montés sur suiveurs, qui sont moins résistants aux vents forts que les panneaux à inclinaison fixe et qui représentent la majorité des installations solaires à grande échelle installées aujourd’hui, y compris dans les régions sujettes aux tempêtes, n’ont pas été inclus dans l’analyse.

Des mesures

L’étude a envisagé 13 mesures de renforcement des panneaux PV en cas de tempête, les chercheurs avertissant que les techniques ne constituaient pas une liste exhaustive.

Les renforcements envisagés soumis à une analyse des coûts ont été :

Serrer correctement les fixations lors de l’installation

Utilisation de rondelles de blocage pour bloquer les attaches

Boulonnage des modules directement sur les racks

Utilisation d’attaches en acier de qualité marine

Utilisation de panneaux photovoltaïques résistant à des vents puissants

Utiliser un système de rails de montage à trois cadres plutôt qu’à deux

Montage de supports avec des pieux en acier à double entraînement plutôt qu’à simple entraînement

Choisir des éléments de charpente tubulaires de forme fermée plutôt que des structures de support en acier laminé à froid

Installer une clôture anti-vent

Inclure des composants électroniques contre les inondations et la saturation en eau

Installation d’équipements électriques sur des socles surélevés

Mise en place de systèmes de drainage bien conçus et entretenus

Prendre des mesures avant et après la tempête, telles qu’une vérification du couple de serrage des fixations et le séchage et le nettoyage des systèmes électriques

« Il est important d’effectuer une analyse d’ingénierie structurelle minutieuse des avantages de chaque mesure en termes de résistance, par rapport à leurs coûts et à la manière dont ils peuvent aider un système à répondre à ses charges de vent de conception », indique le groupe de chercheurs du NREL. Les scientifiques ajoutent qu’il peut être moins coûteux de combiner les mesures que d’appliquer chaque technique séparément.

La combinaison de toutes les mesures de protection contre les tempêtes représenterait environ 51% du coût estimé à 1,06 $/Wc d’une centrale solaire au sol de 1 MWc, selon les chercheurs, fournissant 0,54 $/Wc de la dépense. Sur les toits solaires, ces mesures n’ajouteraient que 0,18 $/Wc, soit environ 10% du prix estimé à 1,83 $/Wc d’un système de 100 kWc, selon le document.

« Pour être efficace en tant que solution d’énergie résiliente, cependant, le système doit survivre à l’événement météorologique », indique le NREL. « Pour cela, il doit être conçu, installé et entretenu selon des normes plus élevées. Bien que cela implique un coût plus élevé, dans de nombreux cas, les avantages peuvent l’emporter sur le coût ».