Photovoltaïque intégré au bâtiment : beaucoup de potentiel, mais un problème de poule et d’œuf

Si l’Allemagne veut atteindre ses objectifs climatiques, elle devra ajouter plus de 200 gigawatts de capacité photovoltaïque aux seuls bâtiments d’ici 2050. Cela correspond à environ 19 mètres carrés par maison, a été calculé par l’Institut Fraunhofer pour les systèmes d’énergie solaire (ISE). Outre les modules de toiture classiques, les « photovoltaïques intégrés au bâtiment », comme les tuiles solaires et les modules de façade, gagnent également en importance, selon le magazine. MIT Technology Review dans son numéro actuel 7/2023 signalé.

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Les tuiles solaires s’intègrent parfaitement dans l’architecture existante et augmentent ainsi l’acceptation. Ils conviennent également aux maisons classées. Ils peuvent également mieux utiliser les surfaces inclinées. Jusqu’à présent, elles sont principalement associées au nom Tesla, mais leurs briques ne sont pas encore commercialisées en Europe. En revanche, des entreprises moyennes allemandes comme Autarq, Nelskamp et Solteq ont déjà équipé plusieurs milliers de toits de tuiles solaires.

Les toits avec des tuiles solaires sont actuellement « plutôt un projet d’amateur »

Cependant, en raison d’un câblage et d’une installation plus complexes, les tuiles solaires sont plus chères que les modules classiques. Si vous devez quand même recouvrir un toit, vous pouvez économiser les coûts des tuiles conventionnelles grâce aux tuiles solaires. Et si vous combinez le tout avec une rénovation économe en énergie de la toiture, il existe également des subventions à cet effet. Néanmoins, les toits avec des tuiles solaires sont actuellement « plutôt un projet amateur », explique Martin Heinrich, chef de groupe pour l’encapsulation et l’intégration chez ISE. Des réductions de coûts supplémentaires pourraient entraîner des quantités plus importantes. “Mais c’est un problème de poule et d’œuf : les fabricants de modules ont besoin d’être sûrs qu’ils en achèteront réellement une quantité suffisante. Un financement gouvernemental pourrait aider.” Solteq propose également un concept d’utilisation simultanée de la chaleur : les bardeaux ont de petites fentes d’aération et des canaux d’air à travers dans lequel l’air peut circuler. L’air chauffé est aspiré via un tuyau situé sur la crête, ce qui refroidit les cellules et augmente leur efficacité. En hiver, l’air chaud peut alimenter une pompe à chaleur via un échangeur thermique. Solteq promet un rendement jusqu’à 36 % supérieur à celui du photovoltaïque conventionnel. Autre avantage : en association avec une pompe à chaleur, la toiture solaire est subventionnée par l’Etat.

À quoi ça ressemble avec les façades solaires

Avec les façades solaires, l’effet de levier pour développer des zones solaires supplémentaires est encore plus important. La raison est simple : plus un bâtiment est haut, plus les façades ont de surface par rapport au toit. « Les façades des bâtiments offrent environ deux fois plus de surface potentielle pour les modules photovoltaïques que les toits », selon l’étude ISE.

Cependant, ils ne sont pas aussi économiques que les systèmes de toiture conventionnels. Le fait que les modules de façade ne présentent généralement pas un angle idéal par rapport au soleil constitue un problème mineur. En moyenne, lorsqu’ils sont orientés vers le sud, ils fournissent environ 75 pour cent de l’électricité d’un système de toiture parfaitement orienté. Avec une orientation est ou ouest, il est d’environ 55 pour cent. Mais dans ce cas, ils produisent de l’électricité de manière uniforme tout au long de la journée. Pour une autoconsommation lucrative, cela est généralement plus important que des performances optimales.

Le véritable problème des modules de façade – semblables aux tuiles solaires – réside dans leurs « coûts d’investissement relativement élevés », selon l’étude ISE. Celles-ci sont “dues, entre autres choses, au manque de construction industrialisée, aux efforts de montage élevés qui y sont associés et aux procédures d’approbation complexes”. Une « production hautement automatisée et flexible de modules spécifiques au client » pourrait apporter une solution. Cela ouvre également « d’énormes nouvelles opportunités pour les petites installations de production locales en Europe », car la proximité avec le client final est cruciale.

Lisez la revue technologique du MIT ici :

(grh)