Panneaux photovoltaïques à distance minimale : plus d’espace, plus de rendement

Analyse technico-économique de la modification du refroidissement convectif

(Rinnovabili.it) – Augmenter la distance minimale entre les rangées de panneaux photovoltaïques peut augmenter la la production d’énergie et l’amélioration de l’économie. Celle définie par la nouvelle étude de Matthew Prilliman et ses collègues n’est pas une règle universelle, mais une approche valable dans divers cas d’application. Les chercheurs, issus du National Renewable Energy Laboratory, de l’Université d’État de Portland et de l’Université de l’Utah, l’ont constaté grâce à l’analyse technico-économique de différentes configurations de centrales.

Les travaux sont partis d’un constat : la chaleur dégagée lors de la « transformation » de l’énergie solaire en électricité peut légèrement diminuer l’efficacité des modules. Et bien que la modélisation de la température photovoltaïque ne soit pas nouvelle pour le secteur, peu d’études ont jusqu’à présent inclus dans cette opération les différentes contributions du refroidissement convectif déterminées par les différents agencements de la centrale. Pourtant, explique Prilliman, « la disposition du système, par exemple l’espacement des modules, leur angle, leur hauteur par rapport au sol, affecte le flux d’air ».

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Panneaux photovoltaïques à distance minimale, un facteur de première importance pour le secteur agricole

La température d’un panneau solaire affecte considérablement ses performances. La puissance de sortie maximale diminue, en effet, de 0,3% à 0,5% pour chaque degré d’augmentation de la température du module. L’analyse, basée sur le modèle System Advisor de NREL, a montré que l’augmentation de la distance minimale entre les panneaux photovoltaïques pouvait améliorer les performances du système en permettant aux flux d’air de mieux refroidir les panneaux. Un résultat qui se reflète également positivement sur Coût énergétique nivelé du système (LCOE) bien que l’étude ne précise pas à quelle distance les panneaux devraient être. En effet, chaque système est différent et dépend des conditions locales. Cependant, les chercheurs ont noté que les plus grandes améliorations se produisaient dans les climats avec des températures ambiantes moyennes annuelles faibles et des vitesses de vent annuelles moyennes modérées à élevées.

La recherche pourrait être particulièrement pertinente pouragrivoltaïque où les cultures sont plantées à proximité ou sous le système photovoltaïque. Changer l’utilisation des terres pour différentes dispositions affecterait le placement des plantes, ce qui pourrait également affecter le flux du vent. « Un espacement accru pourrait permettre une plus grande variété de cultures et plus de types d’équipements agricoles à utiliser dans les systèmes agrivoltaïques« , a-t-il déclaré Jordan Macnick, qui dirige un autre projet de recherche NREL axé sur l’agriculture. « Cela pourrait potentiellement rendre ces systèmes solaires espacés plus rentables et compatibles avec une agriculture à grande échelle. » L’étude a été publiée dans Journal de l’IEEE sur le photovoltaïque (Texte en anglais).