L’installation de panneaux solaires en toiture afin d’obtenir de l’électricité "verte" est devenue monnaie courante de nos jours, mais tous les toits ne sont pas appropriés pour ce genre d’opération.
Des scientifiques de l’Université de Göteborg, en Suède, ont développé un outil qui exploite les conditions réelles des constructions afin de déterminer l’ampleur possible de l’incidence solaire – sur une ville entière, un quartier, ou un toit localisé. Les scientifiques ont pris la ville de Göteborg comme projet pilote.
« Les structures des toits d’une ville peuvent être plus ou moins adaptées à l’installation de panneaux solaires, en fonction de facteurs tels que la quantité de surface d’un toit ombragé par des bâtiments environnants (ou par la végétation), mais aussi par l’inclinaison du toit, ainsi que l’angle d’incidence de la lumière du soleil. Il est désormais possible et pour la première fois de déterminer combien d’énergie solaire, un toit en particulier recevra durant l’année », a expliqué Fredrik Lindberg du Département des sciences de la Terre à l’Université de Göteborg.
Les scientifiques de l’Université de Göteborg ont travaillé avec des consultants WSP pour développer un système SIG permettant de calculer le potentiel réel de production d’énergie solaire en toiture. Le système a été nommé "SEES" – Solar Energy from Existing Structures [énergie solaire à partir des structures existantes] – et sera distribué gracieusement pour les entreprises et les municipalités qui en font la demande.
Le nouvel outil est basé sur des systèmes informatiques d’information géographique (SIG) qui recueillent, stockent, analysent et présentent des données géographiques. Cela signifie que l’outil modélise les toits tels qu’ils sont dans un environnement fiable. Le soleil dans le modèle illumine l’environnement construit en 3 dimensions et simule la projection des ombres des bâtiments, des terrains et de la végétation.
L’effet des ombres peut être calculé pour chaque mois ou sur une année complète, ce qui signifie que certaines parties d’un toit peuvent se révéler inadaptées pour collecter l’énergie solaire, même si le toit semble à la fois optimale dans la direction et l’inclinaison. En ce sens, il est possible de calculer le rayonnement solaire total sur chaque partie d’une structure de toit dans une zone donnée, calculé en kilowattheure par mètre carré.
Ainsi, "SEES", est en mesure de fournir une carte des plus pertinentes, en fonction les besoins de l’utilisateur pour de bonnes, moins bonnes ou mauvaises incidences solaires annuelles. Les données climatiques (valeurs mesurées ou calculées) possèdent une résolution temporelle à l’heure près.
«Nous avons utilisé Göteborg comme ville pilote dans le projet, mais la méthode peut être transposée dans toutes les municipalités où les données nécessaires sont disponibles. Les utilisateurs peuvent juger de la pertinence d’un toit pour l’installation de panneaux solaires photovoltaïques ou thermiques à travers une large gamme », a ajouté Fredrik Lindberg.
Le projet d’énergie solaire a été porté par l’Université de Göteborg, en collaboration avec le WSP Analys & Strategi. Il a été financé par le programme SolEl, la Fondation de recherche de Göteborg Energi, l’Administration de la planification de la ville de Göteborg et par le Conseil régional de Västra Götaland.
Difficile de bien comprendre en quoi est-ce que cet outil est différent d’un PV Syst ou autres logiciels de simulation. Affirmer que « Il est désormais possible et pour la première fois de déterminer combien d’énergie solaire, un toit en particulier recevra durant l’année » paraît bien exagéré, puisque les dits logiciels font cela depuis des années : pourrait-on expliquer quelle est la différence de SEES ? Probablement au niveau du SIG, mais ce n’est pas clair…
L’application est utile (modélisation fiable des toits existants d’une ville). Distribuée gratuitement (c’est une routine MATLAB), elle permettra aux installateurs de cibler leurs démarches, éveillera la curiosité des (co-)propriétaires et guidera les actions des administrations. Le point important semble être celui de la modélisation des masques proches en milieu urbain. Si ça a été fait à la main, ça a demandé du boulot mais ça ne présente pas une avancée extraordinaire. Par contre, si le système s’appuie sur une interprétation automatique, de relevés satellite par exemple, c’est intéressant car rapide. Ce serait aussi innovant, car le plus souvent, la modélisation se fait sur la base de relevés à la main sur site. On aimerait donc en savoir plus, ou pas. @Candi2: la « première », c’est sans doute que c’est maintenant fait à Göteborg. L’art de l’effet d’annonce!
Ben la difference c’est que là c’est couplé à un modèle complet de la ville à priori, donc ça prend en compte les ombres portées des batiments alentour …
Existe-t-il un équivalent PV d’un mât de mesure éolien, càd sur la base d’1 panneau de 1 m2 par ex, en mono-cristallin ou amorphe (ou 50%-50%) pour adresser la lumière directe ou diffuse, associé à un calculateur et enregistreur permet de relever sur une période de 1 an typiquement les différents paramètres d’une installation PV unitaire, puissance instantanée en kW par rapport au kWc, cumul de kWhs, pente, azimuth,…? Connaissez-vous l’existence dune telle unité de mesure qui me parait intéressante en complément d’une approche logicielle / simulateur seule? Merci A+ Salutations Guydegif(91)
Il existe différents types d’appareil de mesure permettant de détaerminer les composantes diffuse et directe du rayonnement solaire. Le pyranomètre, par exemple, mesure les rayons pratiquement sur une demi-spère. En masquant le rayonnement direct avec un cache, il permet d’isoler la composante diffuse. Les stations météo et les centres de recherches sont équipés de ce type d’appareil. Dans la pratique, on a recours à des cellules solaires de référence étalonnées qui sont moins chères et permettent de vérifier la performance d’un champ PV in-situ, sans dépendre de données météo interpolées. Ce type de mesure est complémentaire à la simulation qui permet de prendre des décisions sur la concepion du champ en amont, alors que le monitoring permet d’en assurer le fonctionnement opérationel optimum. Bien entendu, si la simulation est basée sur des données météo inapropriées, elle ne sera pas fiable. Les données météo de qualité existent et de bonnes bases de données sont accessibles par l’intermédiare des logiciels de simularion notamment. La prise en compte des masques lointains et proches est parfois déterminante – c’est l’accent mis par SEES en milieu urbain.