Un utilitaire léger équipé de panneaux PV développé en Allemagne

D’après pv magazine International

L’Institut allemand de recherche sur l’énergie solaire de Hamelin (ISFH) développe un prototype de véhicule utilitaire léger équipé de panneaux photovoltaïques. Le système VIPV (PV intégré aux véhicules) sera connecté au système électrique haute tension du véhicule et sera conçu pour étendre son autonomie. Le prototype est basé sur le petit camion électrique « Work L », fabriqué par le fabricant allemand StreetScooter GmbH, dont les véhicules ont une superficie totale de 15 m² sur laquelle dix modules PV peuvent être déployés.

« Les modules sont fabriqués par a2-solar, une entreprise qui possède de nombreuses années d’expérience dans le VIPV, déclare Robby Peibst, professeur et coordinateur de recherche à l’ISFH, interrogé par pv magazine. Jusqu’à présent, les modules étaient à couche de verre, capables d’après lui de résister au stress de la grêle et aux changements de température extrêmes. Cependant, le poids de ces modules réduit les charges utiles autorisées pour les véhicules de livraison et les camions.

« L’objectif de développement d’a2-solar dans le cadre du projet« street » est donc d’intégrer une deuxième génération de modules, plus légers, à base feuille », a expliqué Robby Peibst, précisant que le changement se ferait d’ici à juin. Les modules comporteront des cellules solaires à hétérojonction en silicium fournies par le fabricant suisse Meyer Burger.

« Les cellules étaient interconnectées avec la technologie Smart-Wire de l’ISFH, précise Robby Peibst. Nous pensons que cette technologie présente quelques avantages pour le VIPV, car, outre leur rendement élevé, les cellules SHJ présentent un coefficient de basse température de seulement -0,2%/K et peuvent être minces et donc partiellement flexibles ».

Le schéma d’interconnexion Smart Wire doit garantir que toutes les parties de la cellule sont toujours connectées électriquement, même en cas de fissures et de vibrations mécaniques. Les dix modules du véhicule ont une capacité totale de 2,18 kW, dont environ 875 W déployés uniquement sur le toit.

Selon Robby Peibst, la nécessité d’adapter les modules aux dimensions du véhicule est une des principales contrainte : « vous pouvez voir beaucoup de zones blanches qui ne sont couvertes que par la backsheet et non par des cellules de silicium, explique-t-il. Lorsque nous passerons sur des demi-cellules, nous aurons plus de flexibilité er pourront recouvrir plus efficacement l’intégralité de la surface ».

Convaincre les gestionnaires de flottes d’entreprise

Derrière ce projet se trouve un consortium comprenant le Jülich Institute for Energy and Climate Research, le Helmholtz Center Berlin (HZB) et le MBE Institute of Leibniz University Hannover, ainsi que l’équipementier automobile allemand Vitesco Technologies. Leur prototype de véhicule a des besoins énergétiques similaires à ceux des voitures particulières, à environ 19 kWh / 100 km.

Le groupe de recherche s’est penché sur l’irradiation des véhicules sur la base de pyranomètres montés sur la voiture pour déterminer le rapport côté-toit, ainsi que l’impact de l’ombrage dynamique. « En supposant une distance totale de conduite de 20 000 km par an, la fraction de couverture solaire serait supérieure à 25 %, estime Robby Peibst. Nous essayons actuellement de vérifier cette prédiction par de nombreux essais sur route ». Le consortium s’attend également à des chiffres plus élevés dans les régions plus méridionales.

« Nos résultats démontreront d’abord l’attrait du photovoltaïque intégré aux véhicules pour ces véhicules utilitaires légers, poursuit Robby Peibst. Mais au-delà de cela, ils fourniront également des informations importantes pour le transfert de VIPV vers d’autres classes de véhicules ».

Selon le coordinateur, le VIPV ne pourrait cependant pas bénéficier d’un argument purement économique, étant donné que les périodes d’amortissement des véhicules seront beaucoup plus courtes que celles des systèmes photovoltaïques stationnaires. « Si vous payez votre électricité du réseau à un prix très bas, en tant qu’opérateur d’une grande flotte de véhicules, ce système ne génèrera pas d’économies d’énergies », reconnaît-il.

Pour autant, Robby Peibst voit un potentiel de développement du marché à moyen terme, dans certaines applications comme les camions frigorifiques, qui pourraient réduire leur empreinte carbone. De manière générale, une « étiquette verte » pourrait gagner en importance chez les exploitants de flottes, en particulier les exploitants municipaux de flottes d’autobus et de véhicules d’élimination des déchets. « Pour les conducteurs soucieux de l’environnement, le VIPV pourrait également être simplement une expression de valeurs personnelles », espère Robby Peibst, qui estime que le marché annuel mondial du VIPV pourrait être de 5 GW en 2030.