Des chercheurs malaisiens étudient l’intérêt de réflecteurs pour modules solaires

D’après pv magazine International

Des chercheurs de l’Université multimédia de Malaisie ont réalisé une étude de faisabilité économique de l’utilisation de réflecteurs pour augmenter le rendement énergétique des systèmes photovoltaïques. Leurs conclusions sont disponibles dans l’étude “An economic feasibility assessment of implementing photovoltaic module reflectors under Malaysian meteorological conditions” (Évaluation de la faisabilité économique de la mise en œuvre de réflecteurs de modules photovoltaïques dans les conditions météorologiques de la Malaisie).

Les réflecteurs à miroir ont été largement utilisés dans le passé pour augmenter la production d’énergie des modules solaires, et il a été prouvé qu’ils augmentaient la production de 20 à 30 % en fonction de la saison, du site d’installation et du type de réflecteur. Leur application dans des projets réels reste toutefois limitée en raison de leur coût et de l’absence d’une industrie spécialisée.

Le groupe de recherche a indiqué que son travail visait non seulement à passer en revue les technologies existantes en matière de réflecteurs photovoltaïques, mais aussi à fournir une conception de système pour les réseaux photovoltaïques utilisant des réflecteurs.

Prototype

Les scientifiques ont déployé un prototype de système sur un site de traitement des eaux usées en Malaisie. Le système repose sur quatre modules solaires ayant chacun une puissance de sortie de 525 W, un rendement de 20,3 % et un coefficient de température de -0,35 %/°C. Le réflecteur avait une taille de 2,2 m x 1 m.

Une série de tests a été menée entre février et avril 2022. Les performances ont été comparées à celles d’un système de référence sans réflecteur, l’analyse tenant compte de la température ambiante, du rayonnement solaire, de la vitesse du vent, de l’énergie produite et du rendement.

L’équipe a déclaré que les tests ont montré que le système photovoltaïque équipé du réflecteur était capable de surpasser son homologue sans réflecteur grâce à une augmentation de la production d’énergie photovoltaïque de 14,57 %. En outre, elle a constaté que le système équipé du réflecteur pouvait atteindre un rendement maximal de 25,5 %, alors que le système de référence n’atteignait qu’un rendement de 22,7 %.

« Malgré la vitesse du vent plus élevée en février, qui peut abaisser la température du système photovoltaïque et améliorer le rendement, le système photovoltaïque sans réflecteur installé en février présente un rendement inférieur à celui du système photovoltaïque avec réflecteur installé en avril », expliquent les auteurs de l’étude.

Faisabilité économique

Leur évaluation économique était basée sur le facteur coût-efficacité (FCE), qui est un paramètre à prendre en compte lors de la conception d’un dispositif d’amélioration tel qu’un réflecteur ou une technologie de refroidissement dans les systèmes photovoltaïques.  Il permet de déterminer si le dispositif proposé ajoute suffisamment de puissance au système photovoltaïque par rapport à son coût ou s’il est préférable d’obtenir un système photovoltaïque supplémentaire.

Les universitaires ont estimé que les réflecteurs pour les applications photovoltaïques ont une valeur FCE de 0,955. « Cela montre que si le coût du réflecteur est converti en puissance photovoltaïque et que cette puissance est ajoutée à la sortie du système photovoltaïque, elle sera inférieure à la puissance de sortie du système photovoltaïque avec réflecteur », soulignent-ils.

Ils concluent que le système proposé est économiquement réalisable dans les conditions climatiques de la Malaisie. « Des recherches approfondies devraient donc être menées pour améliorer les performances des réflecteurs photovoltaïques », terminent-ils. La gêne optique devra également être analysée.