La stratégie hivernale pour les installations photovoltaïques pendant les « mois sombres » : potentiel d'optimisation grâce au stockage d'énergie, aux micro-onduleurs et au dimensionnement

🌧️❄️ Les « mois sombres » pour le photovoltaïque (PV) font référence à la période de l'année où les rendements de l'énergie solaire diminuent fortement en raison de la baisse du rayonnement solaire et des heures de clarté plus courtes. Cette phase se produit généralement pendant les mois d'hiver, d'octobre à mars, les rendements étant les plus bas entre décembre et février. Néanmoins, il est clair que même dans cette phase, les systèmes photovoltaïques peuvent apporter une contribution à l'approvisionnement énergétique qu'il ne faut pas sous-estimer - à condition que les conditions générales soient optimales.

Pendant le semestre d'hiver, qui s'étend d'octobre à mars, les installations photovoltaïques ne génèrent généralement qu'environ 20 à 30 % de leur production électrique annuelle. C'est surtout au cours des mois de décembre, janvier et février qu'il apparaît clairement à quel point la dépendance aux facteurs saisonniers influence le rendement. Pendant ces « mois sombres », une installation photovoltaïque ne contribue en moyenne qu’à hauteur de 7,5 pour cent au rendement annuel total. Les raisons de cette réduction sont diverses et peuvent être attribuées à plusieurs facteurs physiques et météorologiques :

🌥️💡 Raisons de la baisse des rendements solaires en hiver

• Des heures de clarté plus courtes : pendant les mois d’hiver, le soleil brille beaucoup moins d’heures par jour qu’en été. Cela conduit inévitablement à une période de temps limitée pendant laquelle les modules peuvent produire de l'électricité.
• Position basse du soleil : La position du soleil est nettement plus basse en hiver. Cela signifie que les rayons du soleil frappent la terre selon un angle plus plat, ce qui réduit l'intensité du rayonnement. Un ensoleillement moins intense signifie également une production d’énergie moindre.
• Conditions d’éclairage nuageux et diffuses : Les journées nuageuses et les conditions d’éclairage diffus sont courantes, surtout en hiver. Cela réduit la lumière directe du soleil nécessaire à une production efficace d’électricité.
• Neige et glace : Dans les régions aux hivers rigoureux, la neige recouvrant les panneaux solaires peut temporairement bloquer complètement la production d’électricité. La formation de glace sur les modules constitue un défi supplémentaire.

Convient à:

• Dimensionner l'installation photovoltaïque (nombre de modules et puissance) en fonction des besoins actuels ou du facteur de sécurité et de bien-être ?

🛠️⚡ Ajustements technologiques et options d'optimisation

Malgré ces défis, les systèmes photovoltaïques modernes montrent qu’ils peuvent également fournir une énergie précieuse en hiver. Grâce à des innovations technologiques et à des concepts de système bien pensés, l'efficacité est constamment augmentée. Il existe différentes manières de maximiser le rendement électrique pendant les mois d’hiver :

Stockage d'énergie efficace

Les systèmes de stockage d'énergie sont un facteur crucial pour augmenter l'efficacité des systèmes photovoltaïques en hiver. L’excédent d’électricité produit pendant la journée peut être stocké dans des batteries et utilisé le soir, lorsque la demande est souvent la plus forte.

Utilisation de micro-onduleurs

Système solaire plug & play décentralisé et modulaire avec micro-onduleur – Image : Xpert.Digital / Xpert.Solar

Un aspect important pour maximiser l'efficacité des systèmes photovoltaïques, en particulier lorsque les modules individuels sont ombragés ou recouverts de neige, est l'utilisation de micro-onduleurs tels que ceux d'Enphase. Contrairement aux onduleurs de chaîne traditionnels, où plusieurs modules sont connectés en série et où le module le plus faible influence les performances de l'ensemble de la chaîne, avec les micro-onduleurs, chaque module fonctionne indépendamment. Cela signifie que les ombres ou les pertes de puissance sur un module n'affectent pas les performances du reste du système.

En utilisant des micro-onduleurs, les performances globales du système photovoltaïque peuvent être optimisées, même si des modules individuels sont affectés par la neige, la saleté ou les ombres. Ceci est particulièrement avantageux pendant les mois d'hiver, lorsque le soleil est plus bas et que les ombres des objets environnants peuvent apparaître plus souvent.

Convient à:

• Nouveau et innovant : système solaire plug & play décentralisé et modulaire - différent des autres

De plus, les micro-onduleurs offrent l’avantage d’une planification et d’une expansion plus flexibles du système. Étant donné que chaque module fonctionne individuellement, les systèmes peuvent être plus facilement adaptés à des circonstances spécifiques et étendus si nécessaire. Ils permettent également une surveillance détaillée au niveau du module, ce qui facilite le dépannage et la maintenance.

Faits intéressants sur les modules photovoltaïques

Une idée fausse très répandue est que les systèmes solaires fonctionnent moins efficacement par temps froid. En fait, c’est le contraire : les panneaux photovoltaïques fonctionnent plus efficacement à des températures plus basses qu’à des températures élevées. Des températures élevées peuvent réduire les performances électriques des modules, tandis que des conditions froides améliorent la conductivité électrique et donc augmentent les performances. Cela signifie qu'une quantité considérable d'électricité peut être produite lors des journées d'hiver ensoleillées malgré les basses températures.

Des technologies innovantes et des solutions intelligentes contribuent à maximiser les rendements solaires en hiver. Outre les micro-onduleurs, il s'agit par exemple de modules solaires bifaces qui utilisent à la fois la lumière directe et réfléchie, ou de systèmes de suivi qui suivent la position du soleil et optimisent ainsi l'irradiation. Nettoyer les modules de la neige et de la saleté peut également améliorer considérablement les performances.

La réflexion du soleil à travers la neige peut également avoir des effets positifs. Dans les paysages enneigés, l'effet albédo augmente le rayonnement sur les modules. Cela peut conduire à une augmentation de la production électrique tant que les modules eux-mêmes ne sont pas recouverts de neige. C’est là que les avantages des micro-onduleurs entrent en jeu, car ils maximisent les performances des modules qui ne sont pas ombragés.

L'orientation des modules solaires joue également un rôle crucial. Même si un système orienté au sud produira dans la plupart des cas les meilleurs rendements annuels, une légère orientation vers l’est ou l’ouest peut contribuer à augmenter la production d’électricité le matin ou le soir. Cela peut être particulièrement bénéfique en hiver, lorsque le soleil est plus bas et que les heures de clarté sont limitées.

Déneigement et entretien

Dans les régions enneigées, il est judicieux de déneiger régulièrement les modules solaires afin de ne pas restreindre inutilement la production d'électricité.

Pour minimiser l'impact de la neige, les panneaux solaires peuvent être installés à un angle plus prononcé. Cela permet à la neige de glisser plus facilement des modules. Certains propriétaires choisissent également de déneiger leurs panneaux manuellement ou avec un équipement spécialisé pour assurer la production d'électricité.

💡🌨️ Photovoltaïque : Un investissement rentable même en hiver

De nombreux propriétaires sous-estiment les possibilités qu'offrent les systèmes photovoltaïques, même pendant les mois d'hiver. Les systèmes modernes peuvent produire suffisamment d’électricité pour leur propre consommation, même lorsque le rayonnement solaire est faible. Ce qui est particulièrement important ici, c'est la combinaison avec un système de stockage permettant de couvrir la charge de base d'un ménage. La charge de base est le besoin énergétique continu qui provient, par exemple, des réfrigérateurs, des pompes à chaleur ou des routeurs.

Une question souvent posée est de savoir si investir dans un système solaire est judicieux compte tenu des rendements hivernaux réduits. La réponse à cette question est clairement « oui ». Même si les rendements sont plus élevés pendant les mois d'été, l'efficacité énergétique croissante des systèmes modernes signifie qu'en hiver, suffisamment d'électricité est produite pour couvrir au moins une partie de vos propres besoins. En outre, les énergies renouvelables présentent non seulement des avantages écologiques, mais contribuent également à réduire les coûts énergétiques à long terme et à réduire la dépendance aux combustibles fossiles.

❄️☀️ Le pouvoir sous-estimé du soleil hivernal

Contrairement à la croyance populaire selon laquelle les panneaux solaires ne fonctionnent pas efficacement par temps froid, des études montrent que les panneaux photovoltaïques fonctionnent mieux à basse température que par temps de chaleur extrême. Les propriétés physiques des cellules solaires signifient que leurs performances augmentent légèrement dans des conditions plus fraîches. Un soleil d'hiver clair et froid par une journée sans nuages ​​peut produire des résultats étonnamment bons.

Ce qui est particulièrement intéressant, c'est qu'une certaine production d'électricité est possible même par temps nuageux ou en cas de lumière diffuse. Grâce aux progrès techniques dans le domaine de la technologie cellulaire, de nombreux systèmes photovoltaïques peuvent fournir des performances acceptables même avec une faible irradiation. Cela en fait une source d’énergie fiable, même pendant les mois où le soleil brille rarement.

🌍🔄 Les systèmes solaires dans le cadre d'un système énergétique durable

L'intégration des installations solaires dans un système complet de gestion de l'énergie constitue une étape importante vers un approvisionnement énergétique neutre pour le climat. Outre l'installation photovoltaïque classique sur le toit, d'autres technologies telles que les pompes à chaleur, les systèmes de régulation intelligents et l'utilisation de l'énergie éolienne ou de la biomasse jouent également un rôle. Idéalement, ces technologies travaillent main dans la main pour atteindre une efficacité énergétique maximale.

Le rôle des technologies de stockage est ici particulièrement pertinent. Grâce à des systèmes de batteries modernes, les ménages peuvent non seulement assurer leur approvisionnement en énergie le soir, mais également améliorer la stabilité du réseau en injectant l'excédent d'électricité dans le réseau public. Ceci est particulièrement important pendant les mois d’hiver, lorsque les besoins énergétiques sont plus élevés en raison de l’utilisation du chauffage et de l’obscurité prolongée.

Convient à:

• Énergies renouvelables : désormais, tout tourne autour des systèmes de stockage d'énergie
• Blog : Stockage d’électricité, stockage sur batterie et stockage d’énergie

🌟🔋 Le photovoltaïque en hiver est plus qu'une solution d'urgence

Les soi-disant « mois sombres » pour le photovoltaïque ne sont en aucun cas une raison pour remettre en question l’installation d’un système photovoltaïque. Bien que les rendements pendant cette période soient nettement inférieurs à ceux des mois d'été, avec les mesures et technologies appropriées, une contribution précieuse à l'approvisionnement énergétique peut également être apportée pendant les mois d'hiver.

Les systèmes solaires modernes sont plus efficaces que ce que beaucoup pensent, même lorsque le ciel est nuageux ou enneigé. En combinaison avec le stockage d'énergie, des technologies de modules optimisées et une orientation bien pensée, ils sont capables non seulement de couvrir la charge de base d'un ménage, mais également de contribuer à réduire les coûts énergétiques à long terme. Si vous misez également sur un système de gestion de l’énergie intégré, vous pourrez profiter toute l’année des avantages des énergies renouvelables.

L’importance du photovoltaïque en hiver continuera de croître à l’avenir, à mesure que les progrès technologiques et les subventions gouvernementales soutiennent l’expansion de l’énergie solaire. Il vaut donc la peine d'exploiter les possibilités des systèmes photovoltaïques modernes et de contribuer à un approvisionnement énergétique durable - non seulement en été, mais aussi pendant les « mois sombres ». 🌤️

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🌍 La viabilité économique des systèmes photovoltaïques (installations PV) ne doit pas être évaluée uniquement sur la base des rendements des mois d'été. Le rendement total sur toute l’année et sur la durée de vie de l’investissement est plutôt crucial. Même si la production d’électricité est moindre en hiver, elle contribue néanmoins à réduire les coûts de l’électricité et soutient la réalisation des objectifs de développement durable.

🌟 Valeur de l'énergie solaire en hiver

Il est important de considérer que les prix de l’électricité ont tendance à être plus élevés pendant les mois d’hiver à mesure que la consommation d’énergie augmente. Pendant cette période, l’énergie solaire autoproduite peut s’avérer particulièrement précieuse. Chaque kilowattheure généré par les énergies renouvelables contribue de manière significative à la réduction des émissions de CO₂ et à la protection du climat. L’utilisation de l’énergie solaire réduit la dépendance aux combustibles fossiles et favorise un approvisionnement énergétique plus respectueux de l’environnement.

💪 Robustesse et longévité des systèmes photovoltaïques modernes

Les systèmes photovoltaïques modernes sont conçus pour résister à un large éventail de conditions météorologiques. Ils sont robustes et durables, ce qui en fait un investissement à long terme. Les exigences de maintenance sont généralement faibles car de nombreux systèmes sont équipés de systèmes de surveillance qui surveillent en permanence les opérations et déclenchent des alarmes en cas de problèmes. Les micro-onduleurs offrent des avantages supplémentaires en fournissant des données détaillées au niveau du module, permettant une détection précoce des écarts de performances.

📈 Durée de vie et bénéfice économique

La durée de vie des systèmes photovoltaïques est généralement de 25 ans ou plus. Sur cette période, les rendements électriques s'additionnent considérablement, même si les mois d'hiver sont moins productifs. Si l’on considère le coût total sur la durée de vie du système, on constate un effet économique positif. Les coûts d’investissement initiaux sont amortis grâce aux économies réalisées sur les coûts d’électricité et sur les éventuels tarifs de rachat.

🔋 Indépendance des fluctuations des prix de l'électricité

Un autre avantage important des systèmes photovoltaïques est leur indépendance face aux fluctuations des prix de l’électricité. En produisant votre propre électricité, vous pouvez vous protéger contre la hausse des coûts énergétiques. Cela offre non seulement des avantages financiers, mais également une certaine autonomie par rapport aux fournisseurs d’énergie. La capacité de stocker l’énergie excédentaire dans les systèmes de batteries augmente encore cette indépendance.

🚀 Avancées et innovations technologiques

La technologie photovoltaïque a fait des progrès significatifs ces dernières années. De nouveaux matériaux et méthodes de production ont conduit à des panneaux solaires plus efficaces, capables de générer plus d'énergie à partir de la même zone. De plus, des solutions innovantes de stockage d’énergie permettent de mieux utiliser l’électricité produite en stockant les excédents et en les restituant en cas de besoin.

🌍 Contribution à la transition énergétique

Les systèmes photovoltaïques jouent un rôle central dans la transition énergétique vers un approvisionnement énergétique durable. Ils contribuent à augmenter la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique et ainsi à réduire la dépendance aux énergies fossiles. En développant l’énergie solaire, les pays peuvent atteindre leurs objectifs climatiques tout en augmentant leur sécurité énergétique.

🌿 Bénéfices sociaux et environnementaux

Outre les aspects économiques, les systèmes photovoltaïques offrent également des avantages sociaux et écologiques. Ils créent des emplois dans la recherche, le développement, la production et l'installation de technologies solaires. Ils sensibilisent également aux technologies respectueuses de l’environnement et contribuent à améliorer la qualité de l’air.

En résumé, on peut dire que les systèmes photovoltaïques représentent non seulement un investissement économiquement judicieux, mais qu’ils apportent également une contribution importante à la protection du climat et au développement durable. Leur capacité à produire de l’énergie propre tout en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles en fait un élément essentiel d’un approvisionnement énergétique durable.

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