L’optimisation des panneaux solaires est aujourd’hui un objectif technologique nécessaire à l’heure où les énergies renouvelables prennent une place croissante dans la production énergétique mondiale. Récemment, des chercheurs ont montré que combiner des panneaux solaires double face avec un système de suivi (tracking) du Soleil, permettait d’augmenter la production d’énergie moyenne de 35%, tout en réduisant le coût de l’électricité. 

Des panneaux solaires double face qui s’inclinent en fonction de la position du Soleil pourraient augmenter la quantité d’énergie collectée. Les deux approches existaient indépendamment auparavant, mais les chercheurs ont maintenant examiné les effets de leur combinaison.

Carlos Rodríguez-Gallegos du Solar Energy Research Institute de Singapour et ses collègues ont découvert que les panneaux solaires double face qui suivaient le Soleil produisaient entre 35 et 40% d’énergie en plus et réduisaient le coût moyen de l’électricité de 16%.

L’objectif de tout panneau solaire est d’absorber autant d’énergie du Soleil que possible. À l’heure actuelle, les panneaux solaires du monde entier sont principalement installés avec une orientation fixe et n’absorbent la lumière que d’un côté. L’avantage d’utiliser des panneaux solaires bilatéraux est qu’ils peuvent également absorber l’énergie réfléchie par le sol sur leur face arrière.

Optimiser la production d’énergie en combinant panneaux double face et système de suivi solaire

Il existe deux types de panneaux solaires. Les trackers à axe unique suivent le soleil au cours d’une journée, se déplaçant d’est en ouest. Les trackers à deux axes suivent également le soleil au cours d’une année, changeant de position selon les saisons, car l’élévation du Soleil est plus grande en été et plus faible en hiver. Dans son analyse, l’équipe a calculé l’énergie globale générée par une variété de combinaisons de différentes configurations de panneaux solaires.

panneaux solaires

Il existe différents types de panneaux solaires (simple et double face) : a) axe fixe, b) tracker à axe unique horizontal, c) tracker à axe unique incliné et d) tracker à double axe. La combinaison d’un panneau solaire double face avec un tracker à double axe est la meilleure optimisation. Crédits : Carlos D. Rodriguez-Gallegos et al. 2020

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Ils ont analysé les données météorologiques mondiales fournies par la NASA et l’Earth’s Radiant Energy System, puis ont estimé l’énergie totale générée dans différentes configurations. L’équipe a découvert que les panneaux à double face produisaient 35% d’énergie en plus lorsqu’ils étaient combinés avec des trackers à un axe et 40% de plus en combinaison avec des trackers à deux axes.

L’équipe a également pris en compte les coûts liés aux matériaux, à la construction et à l’entretien de ces panneaux solaires, qui diffèrent selon les pays. La combinaison de panneaux double face avec des trackers à axe unique réduirait le coût nivelé de l’électricité — un indicateur du montant qu’un consommateur paie par kilowatt-heure d’énergie solaire produite — au maximum de 16% pour la majorité du monde.

Sources : Joule

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