Après cinq années de recherche et 15 millions d’euros d’investissement, le groupe de sidérurgie ArcelorMittal a inauguré à Contrisson, dans la Meuse, la ligne de production de son innovation de photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV). Baptisée Helioroof, elle associe couverture en acier, isolation thermique et production photovoltaïque dans un seul produit prêt à poser en toiture, à partir de 7 % de pente. « Le solaire en toiture doit devenir la norme. Helioroof permet de concilier deux univers : celui de la couverture et celui du solaire », a souligné Renaud Vignal, directeur d’Helioroof chez ArcelorMittal Building Solutions, durant l’événement qui a eu lieu le jeudi 9 octobre.
Concrètement, le produit se compose de deux feuilles d’acier, entre lesquelles une couche isolante assure la performance thermique, tandis que la feuille supérieure d’acier intègre directement les cellules solaires. Fabriqués sur mesure, les panneaux peuvent mesurer jusqu’à 12 mètres de long, avec une puissance énergétique allant de 310 Wc à 2,1 kWc par module.
Image : Mark Mercer
Le process débute par des bobines d’acier bas carbone X-Carb laqué qui sont déroulées et découpées à la taille demandée par le client, entre deux et 12 mètres de long, pour pouvoir s’adapter aux dimensions exactes du toit. La suite se déroule dans une « salle grise », installée au milieu du bâtiment industriel existant pour garantir l’intégrité des cellules solaires. Ces dernières (TOPCon M10 à 16 busbars, 25,4 % de rendement), actuellement fournies par des partenaires asiatiques, sont soudées, assemblées en strings, puis laminées directement sur les panneaux sandwich Eklipstherm.
Mais impossible toutefois d’en apprendre plus, le procédé étant protégé par 15 brevets, comme le rappelle Renaud Vignal. Actuellement en phase de montée à l’échelle, la ligne pourrait atteindre à terme 200 000 m2 d’HelioRoof par an, ce qui correspond à environ 80 MW. Mais tout dépendra de la réception du marché à ce nouveau produit.
50 % plus léger que les solutions standards
ArcelorMittal vise pour cela le secteur des toitures résidentielles et commerciales et industrielles (C&I) neuves ou rénovées, notamment celles qui nécessitent des travaux de désamiantage. En effet, en l’absence de verre et de cadres de montage, Helioroof serait 50 % plus légère que les solutions traditionnelles. Les cellules solaires n’ajoutent ainsi que 2,5 kg/m², contre 12 kg/m² pour les modules photovoltaïques conventionnels. Selon l’épaisseur de l’isolant, le poids du système complet varie entre 13,5 et 17,5 kg/m². « Cela réduit considérablement la charge structurelle du bâtiment », précise Renaud Vignal.
Le produit a également été pensé pour accélérer la pose : « plug-in ready », il ne nécessite qu’une seule intervention au lieu de deux (toiture + panneaux). Résultat : un temps d’installation réduit de 40 % par rapport à un système solaire en surimposition. Côté sécurité, aucune connectique ne se situe à l’extérieur du bâtiment, ce qui réduit les risques d’étanchéité ou d’arc électrique. Dans le détail, le produit possède deux connecteurs MC4 dans un chemin de câble capotable intégré à Helioroof accessible à l’intérieur du bâtiment. Il ne nécessite pas non plus de calepinage électrique. Pour former les poseurs, ArcelorMittal a dédié une partie du bâtiment de Contrisson à des ateliers de formation.
1 500 m2 installés chez les premiers clients
La production commerciale d’Helioroof a commencé et les premiers projets de bâtiments en cours de déploiement de cette solution chez nos clients représentent un total de 1 500 mètres carrés. Parmi ces projets, on compte une brasserie urbaine à Liège (Belgique), une maison individuelle construite par un expert en bâtiments basse consommation dans la Marne, ainsi que deux halles industrielles pour des sociétés de construction métallique dans le Haut-Rhin et la Meuse.
Compte-tenu de l’utilisation d’acier bas carbone et de l’absence de verre et de cadre, l’entreprise revendique un bilan CO2 de 25 % inférieur à ce que serait un système équivalent, composé d’une toiture en panneau sandwich et de panneaux photovoltaïques posés sur structure. Le groupe indique que l’analyse de cycle de vie (ACV) est actuellement en cours, ce qui permettra de calculer précisément l’empreinte CO2 du système.
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