LE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE

Sommaire

1. Introduction
2. Petits rappels historiques et techniques
3. Quelques bases techniques
4. Que des avantages
5. Focus :les toitures industrielles solaires
6. Le principe
7. Les applications
8. Les cellules souples : plus rentables, plus pratiques
9. Une mise en oeuvre simple et fiable
10. Le raccordement au réseau électrique
11. Les aides et les subventions

1. Introduction

Flambée des prix du pétrole, réserves de ressources fossiles limitées, rejets de CO2 en hausse et réchauffement de la planète ..., face à ce constat alarmant, les énergies renouvelables ont le vent en poupe en ce début de 21ème siècle. De plus, s’inscrivant dans une démarche de développement durable, l’utilisation de ces énergies alternatives est soutenue par les gouvernements et est promise à un bel avenir. Propre et inépuisable, l’énergie solaire constitue une des réponses possibles à cette problématique. Découvrez tout sur l’énergie solaire photovoltaïque, et plus particulièrement comment la mettre en place dans le cadre d’un bâtiment industriel grâce à la solution Soprasolar de SOPREMA dans la suite !

2. Petits rappels historiques et techniques

 La conversion de la lumière en électricité, appelée effet photovoltaïque, a été découverte par Antoine Becquerel en 1839, lorsqu’il observait qu'une chaîne d'éléments conducteurs d'électricité donnait naissance à un courant électrique spontané quand elle était éclairée. Mais il faudra attendre près d'un siècle pour que les scientifiques approfondissent et exploitent ce phénomène de la physique. Ce n’est donc que dans les années 40 que débutera la véritable utilisation des cellules solaires avec le développement de la recherche spatiale. Les recherches d'après guerre permettront d'améliorer leurs performances et leur taille, mais ce sera surtout la crise énergétique des années soixante-dix qui incitera les gouvernements et les industriels à investir dans la technologie photovoltaïque et ses applications terrestres.

3. Quelques bases techniques

Mais qu’en est-il exactement ? L'énergie solaire photovoltaïque est une énergie électrique produite à partir du rayonnement solaire. Et comme l’énergie solaire est une énergie renouvelable, l'énergie solaire photovoltaïque l'est tout autant, il suffit donc de la capturer à l’aide de cellules photovoltaïques, le composant électronique qui est la base de toute installation produisant cette énergie.

Le principe de l'obtention du courant par les cellules photovoltaïques s'appelle l'effet photoélectrique. Ces cellules photovoltaïques, qui produisent du courant continu à partir du rayonnement solaire, sont composées d'un matériau semi-conducteur qui absorbe l'énergie lumineuse et la transforme directement en courant électrique.

Concrètement, plusieurs cellules sont reliées entre elles sur un module solaire photovoltaïque, qui, couplé à d’autres modules, forment une installation solaire. Cette installation produit de l'électricité qui peut être consommée sur place ou alimenter un réseau de distribution collectif.

4. Que des avantages !

La technologie photovoltaïque présente un grand nombre d'avantages, et notamment sa fiabilité. En effet, comme les systèmes ne comportent pas de pièce mobiles, ils sont particulièrement robustes et donc très adaptés aux régions isolées, d’ou leur utilisation première sur les engins spatiaux. D’autre part, le caractère modulaire des panneaux photovoltaïques permet un montage simple, évolutif et adaptable à presque tous les types de besoins énergétiques, les applications de puissances allant du milliWatt au MégaWatt.

5. Focus : les toitures industrielles solaires

Propre et inépuisable, l’énergie solaire constitue une des réponses possibles aux différentes problématiques liées aux énergies alternatives renouvelables et à la protection de l’environnement. Cependant, la technologie photovoltaïque restait traditionnellement réservée aux panneaux rigides et destinée au marché de la maison individuelle, alors même que les applications tertiaires et industrielles cherchaient des solutions plus adaptées à leurs immenses toitures souvent inutilisées et à leurs besoins, plus importants, en énergie.

C’est désormais chose faite. Avec Soprasolar, une nouvelle solution d’étanchéité avec  des cellules photovoltaïques souples intégrées développée par SOPREMA, le spécialiste mondial de l’étanchéité, pour tirer profit des surfaces importantes offertes par les toitures-terrasses inaccessibles.

6. Le principe

Le système Soprasolar est un procédé d’étanchéité, avec cellules photovoltaïques intégrées, destinées à produire de l’électricité à partir du soleil. Il consiste en un bicouche bitumineux SBS auto-protégé, intégrant des cellules photovoltaïques souples sur la deuxième couche, qui a été spécialement développé par Soprema en collaboration avec l’entreprise Unisolar, spécialiste mondial du photovoltaïque, pour assurer une intégration optimale de la fonction photovoltaïque dans l’étanchéité. Notez que le système de toiture est complété par des équipements nécessaires à la production électrique et à son contrôle (onduleurs, logiciel de contrôle de production d’énergie, station météo en option).

7. Les applications

Soprasolar est destiné aux toitures-terrasses inaccessibles sur élément porteur et support en maçonnerie et béton cellulaire (pente supérieure ou égale à 2 %) ou sur tôle d’acier nervurée, bois et panneaux dérivés bois (pente supérieure ou égale à 3 %), en neuf comme en réfection.
Soprasolar est idéal pour des bâtiments offrant de grandes surfaces exposées au rayonnement solaire, aussi bien dans le tertiaire que l’industrie, les grandes surfaces commerciales, les plateformes logistiques, ou encore les bâtiments publics.

8. Les cellules souples : plus rentables, plus pratiques

Le procédé Soprasolar proposé par SOPREMA se caractérise par l’utilisation de cellules photovoltaïques souples qui se démarquent des panneaux rigides par leur rendement électrique annuel supérieur dans des conditions d’ensoleillement faibles et des orientations non idéales. Grâce à leur technologie « triple junction » qui consiste en la superposition de 3 couches de cellules, le spectre solaire est exploité de façon optimale. On relèvera également que les cellules souples offrent un meilleur rendement que des panneaux rigides dans des conditions d’ensoleillement faibles et des orientations non idéales, et assurent une meilleure exploitation de la surface disponible car elles ne génèrent pas de zone d’ombre.

Offrant par ailleurs l’avantage d’être légères (3,5 kg/m2), la pose de ce type de cellules n’a pas d’impact sur les calculs de structure et en font une solution idéale pour les constructions légères comme les structures métalliques.

Par ailleurs, sa présentation en rouleaux permet avant tout d’intégrer parfaitement la cellule au revêtement d’étanchéité, offrant une finition propre et très esthétique qui épouse parfaitement les formes de la toiture, et ce même lorsqu’elles sont courbées. Résistante aux chocs, la cellule souple du procédé Soprasolar permet une manipulation aisée et évite toute altération dans le temps.

9. Une mise en oeuvre simple et fiable

Spécialiste mondial de l’étanchéité et précurseur dans l’évolution esthétique et fonctionnelle des toitures-terrasses, SOPREMA a mis un point d’honneur à développer une étanchéité bicouche d’une extrême fiabilité, posée en semi-indépendance ou en plein, et garantissant la stabilité dimensionnelle du complexe formé par la membrane et la cellule photovoltaïque.

Légères et présentées sous forme de rouleaux, à l’instar des membranes d’étanchéité, les cellules sont faciles à manipuler et à transporter. Leur liaisonnement à l’étanchéité se fait très simplement, par auto-adhésivité. En version standard, l’étanchéité est proposée en noir pour se combiner harmonieusement avec la couleur des cellules. Des finitions de couleur sont cependant possibles par application de paillettes colorées.

Le raccordement des cellules a l’avantage d’être réalisé en surface, sans nécessiter la moindre découpe de l’isolant, ni le percement de l’étanchéité et du bac. Les performances thermiques et l’étanchéité ne sont à aucun moment affectées par l’installation électrique et du fait de sa conception, le réseau électrique en surface reste pleinement accessible en cas de maintenance.
Divers accessoires disponibles dans l’offre Soprasolar permettent d’assurer un contrôle permanent de la production : capteurs, logiciel de supervision, etc. C’est l’assurance d’une maîtrise complète de l’énergie générée. Le rendement des cellules est garanti 20 ans.

10. Le raccordement au réseau électrique

 Le principe du complexe d'étanchéité photovoltaïque Soprasolar consiste à produire du courant et à le vendre à EDF à un prix très attractif, supérieur au prix d’achat et fixé par l’Etat (obligation de rachat par EDF). En janvier 2009, le tarif de rachat du KWh en France pour les demandes effectuées en 2009 était de 0,60€/kWh.

Les modules photovoltaïques produisent un courant continu qui sera transformé en courant alternatif par l’onduleur avant d’être injecté dans le réseau EDF. L’énergie produite par la centrale photovoltaïque est revendue à EDF à un tarif préférentiel fixé pour 20 ans permettant d’amortir l’investissement.

Pour cela, deux compteurs sont nécessaires : un premier pour comptabiliser l’énergie électrique produite par l’installation photovoltaïque et vendue à EDF, et un second pour comptabiliser l’énergie électrique achetée (compteur EDF classique).

Mais pas d’inquiétudes, Soprasolar vous accompagne dans vos démarches pour le raccordement de la centrale photovoltaïque vers EDF, avec qui vous passerez un contrat d’une durée de 20 ans. Dès le départ, deux démarches seront nécessaires pour mener à bien le projet :
- Une démarche qui doit être établie par le maître d’ouvrage auprès de l’Accès au Réseau de Distribution Grand Centre EDF pour obtenir le raccordement de la centrale photovoltaïque au réseau, avec la signature du contrat de raccordement, d’accès et d’exploitation qui génère la mise sous tension du raccordement au réseau.
- Une démarche auprès de l’Agence Obligation Achat EDF de la région qui permettra de fixer les conditions d’achat et de signer le contrat d’achat.

11. Les aides et subventions

 Outre les aides et les subventions publiques, il faut tout d’abord savoir que passer à l’énergie solaire photovoltaïque pourra faire de vous un producteur d’électricité et ainsi vous aider à amortir votre installation. Pour information, votre production non consommée est rachetée pour environ 0,60 euros du kWh. (Tarif de rachat du kWh en France au 1er Janvier 2009)

S’inscrivant dans une démarche de développement durable, l’utilisation de ces énergies alternatives est soutenue par le gouvernement, les régions et des organismes comme l’ADEME.

Par ailleurs, la technique développée par Soprasolar, à savoir la mise en œuvre du système Soprasolar, est reconnue par l’administration et ERDF comme spécifique à l'intégration dans l’étanchéité du bâtiment; à ce titre, le complexe bénéficie de la prime d’intégration.

Et dans le cadre de grands ensembles, d’ouvrages publics ou de bâtiments industriels, ces aides et subventions peuvent varier selon l’importance et l’impact du projet. Contactez un spécialiste Soprasolar pour vous guider dans vos démarches !

En savoir plus :

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