D’après pv magazine international.
Une équipe de recherche pilotée par l’Université de Calabre en Italie, en collaboration avec l’Université Aristote de Thessalonique en Grèce, a analysé comment l’albédo d’une toiture influence la performance des modules photovoltaïques installés en toiture, notamment dans le cadre de systèmes bifaciaux.
« Cette étude compare les rendements de modules monofaciaux et bifaciaux installés selon différentes configurations, en faisant varier le taux de couverture de la toiture et les conditions d’albédo. Elle vise à identifier les configurations les plus efficaces selon les matériaux de toiture et les types de modules utilisés », expliquent les chercheurs. L’analyse repose sur 160 simulations numériques.
Ces dernières ont porté sur deux scénarios climatiques représentatifs de l’Italie : Milan, pour le nord du pays, avec une température annuelle moyenne de 13,5 °C, une irradiation globale annuelle de 1 317 kWh/m² et une inclinaison des modules de 39°, et Cosenza, pour le sud, avec 17,7 °C, 1 635 kWh/m² et une inclinaison de 33°.
Les systèmes ont été installés sur une toiture plate de 100 m² (10 m par 10 m), avec des modules de 1 x 1,5 m ou de 1 x 2 m, de manière à couvrir entre 10 et 50 % de la surface du toit.
Deux technologies ont été comparées : des panneaux monocristallins monofaciaux et bifaciaux, tous affichant un rendement de 20 %. Quatre niveaux d’albédo ont été retenus : 20 %, 40 %, 60 % et 80 %, correspondant à des matériaux de toiture plus ou moins réfléchissants.
« Sur une surface limitée comme celle d’un toit, l’augmentation du nombre de modules photovoltaïques peut entraîner une hausse de la production annuelle jusqu’à un certain seuil, au-delà duquel la fréquence accrue des ombrages entre les panneaux entraîne une baisse de rendement », précisent les chercheurs. « Dans cette étude, menée dans le nord et le sud de l’Italie, ce point a été atteint lorsque la couverture de toiture passait de 40 % à 50 %. »
Selon l’équipe, l’amélioration de la production avec des modules bifaciaux à ce niveau de couverture semble être due à la réflexion du rayonnement par les surfaces des modules vers l’arrière des panneaux adjacents, plutôt qu’à l’albédo du toit lui-même. Par ailleurs, le choix entre panneaux monofaciaux et bifaciaux dépend du pourcentage de couverture des modules sur la toiture.
« On peut en conclure que pour de faibles taux de couverture, l’installation de panneaux bifaciaux ne présente pas d’avantage du point de vue de la production d’énergie », ajoutent les chercheurs. « En revanche, à un taux de couverture plus élevé, autour de 50 %, et en raison des effets conjoints de l’albédo et de la réflexion entre les panneaux, l’utilisation de modules bifaciaux devient plus intéressante. Dans le cas italien, la production d’électricité a été augmentée jusqu’à 18 %. »
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans l’article « Revealing the impact of albedo on solar panel power generation potential in various installation patterns: Case study of Italy », dans la revue Energy Reports. Des chercheurs de l’Université Aristote de Thessalonique (Grèce) ont également participé à l’étude.
Traduit par Marie Beyer.
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