Les installations solaires fonctionnent-elles aussi en hiver ?

Les installations solaires ont-elles besoin d’un ensoleillement direct ?

Tout d’abord, précisons que les basses températures en hiver n’ont pas d’impact négatif sur la production d’électricité. Au contraire, l’efficacité d’un système photovoltaïque augmente même à basse température. Plus les cellules solaires sont chaudes, plus la tension en circuit ouvert est faible à courant égal. Par conséquent, les cellules solaires chauffées peuvent fournir moins de puissance. À une température de 60 degrés, le rendement du module tombe déjà à 80 %. La réduction de la tension provient de la réduction de la « bande interdite » des porteurs de charge dans le semi-conducteur lorsque la chaleur augmente. L’énergie dans le réseau cristallin augmente et donc la différence d’énergie dans le semi-conducteur se réduit, ce qui entraîne une tension en circuit ouvert plus faible.

Le froid n’a donc aucune influence négative. La quantité d’électricité produite dépend de la lumière du soleil. Mais celle-ci est limitée pendant les mois d’hiver ; d’une part, la durée des heures d’ensoleillement est réduite, et d’autre part, le ciel est souvent nuageux en automne et en hiver. Heureusement, les installations solaires en hiver produisent de l’électricité, même sans lumière directe du soleil. Néanmoins, les jours nuageux, le rendement est réduit de 10 à 25 %.

Système PV : Dimensionnement et considération économique

En raison du rendement variable, l’objectif pour lequel le système photovoltaïque doit être installé doit être pris en compte dès la planification. Par exemple, si l’on souhaite atteindre une autosuffisance totale, le système doit être conçu de manière à fournir suffisamment d’énergie même en hiver. Cela signifie toutefois qu’une grande partie de l’électricité est surproduite en été. Bien que la loi sur les énergies renouvelables (EEG) permette à tout exploitant d’une installation photovoltaïque d’injecter l’électricité surproduite dans le réseau public, la rémunération n’est pas toujours économiquement intéressante.

Taille

Le stockage de l’énergie électrique sur de longues périodes reste un grand défi. C’est pourquoi la capacité de votre propre installation solaire devrait plutôt être un peu surdimensionnée afin de toujours disposer de suffisamment d’énergie, même pendant les mois froids. En raison des saisons, vous devrez peut-être faire des compromis. Souhaitez-vous atteindre une autosuffisance totale avec votre système photovoltaïque ? Dans ce cas, vous devriez dimensionner votre installation de manière à pouvoir au moins alimenter les systèmes les plus importants en électricité durant les jours d’hiver nuageux. Vous pourrez alors simplement préférer charger votre voiture électrique lors des journées ensoleillées. Si vous souhaitez avant tout atteindre la rentabilité, votre installation photovoltaïque doit être dimensionnée de manière à couvrir vos besoins en été, mais sans surproduction d’électricité. En hiver, l’installation solaire pourra au moins couvrir une partie de vos besoins.

Une nouvelle approche peut également être utile dans cette situation. Grâce à un cloud photovoltaïque, l’électricité surproduite peut être injectée dans le réseau en été. Cela signifie que vous êtes crédité pour chaque kilowattheure que vous injectez dans le réseau. Vous ne recevez aucun remboursement, mais la quantité d’énergie injectée est enregistrée pour l’avenir. Si votre installation photovoltaïque ne produit pas assez d’électricité en hiver, les crédits de courant peuvent être utilisés pour compenser la différence.

Emplacement et orientation

Bien sûr, le photovoltaïque en hiver dépend aussi de l’emplacement. Selon le canton, des chutes de neige modérées à fortes tombent en hiver. C’est pourquoi nous avons expérimenté différents angles d’attaque pour les installations photovoltaïques pour déterminer quel angle est le plus performant et à quel moment. On a découvert que pour le photovoltaïque en hiver, un angle d’attaque de 60 degrés est supérieur au classique 35 degrés. Cela est dû premièrement à l’angle plus faible des rayons du soleil, et d’autre part, la neige n’adhère moins bien aux modules. Dans le bilan annuel, cependant, 35 degrés reste supérieur, selon l’endroit. Sauf dans la région alpine, où 35 et 60 degrés se partagent la première place.

En consultant le site de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), vous pouvez évaluer la quantité d’électricité que votre toit peut produire en fonction de votre localisation.

Production d’électricité dans les Alpes

En général, le rendement du photovoltaïque en hiver augmente considérablement dans les régions alpines par rapport aux régions centrales. À tel point que la production globale d’électricité est également la plus élevée dans les montagnes.

Le restaurant Bergloge Ristis à Engelberg a décidé d’équiper son toit de tuiles solaires SunStyle. L’installation photovoltaïque fournit suffisamment d’énergie, même en hiver, pour que le bâtiment soit désormais totalement neutre du point de vue climatique.

Quels aspects prendre en compte pour l’installation solaire en hiver ?

Les aspects à prendre en compte pour le photovoltaïque en hiver doivent l’être en amont, lors de la planification. Laissez-vous conseiller par des experts. Des éléments comme la protection contre le gel et la charge portante doivent être calculés pour le toit solaire afin que l’installation ne subisse aucun dommage en hiver. Il est important que vous sachiez combien d’énergie votre installation photovoltaïque doit produire en hiver et en été. Vous pourrez ainsi mieux évaluer la taille de l’installation.

Est-il nécessaire de déneiger les systèmes photovoltaïques ?

Si l’installation solaire est recouverte de neige en hiver, elle produit beaucoup moins d’électricité. C’est pourquoi de nombreux propriétaires d’installations photovoltaïques souhaitent débarrasser la neige de leur toit. La prudence est toutefois de mise. Grimper sur le toit enneigé est dangereux et peut rapidement conduire à un accident, c’est donc à déconseiller. Par ailleurs, lorsque l’installation solaire est recouverte de neige c’est généralement au moment où il n’y aurait de toute façon que de faibles rendements en raison d’une position plus basse du soleil.

Y a-t-il des pertes de rendement ?

La perte de puissance liée à une installation photovoltaïque recouverte de neige en hiver n’est que d’environ 5 à 8% pour les sites situés autour de 1000 mètres d’altitude et d’environ 1 à 4% en dessous de 1000 mètres d’altitude. En hiver, le photovoltaïque produit environ un tiers de la puissance totale de l’installation. Il n’est pas possible de l’augmenter de manière significative en nettoyant le toit. Pour le rendement annuel, un toit solaire couvert de neige n’a donc que peu d’importance. En revanche, un accident lors du nettoyage peut rapidement faire augmenter le prix du kWh de manière incommensurable.

Les avantages des installations solaires en hiver ?

Il existe également des avantages pour le photovoltaïque en hiver. Les surfaces couvertes de neige réfléchissent la lumière du soleil, ce qui peut augmenter la production d’électricité (effet albédo). En outre, l’efficacité du système augmente en raison des températures plus fraîches.

Ces facteurs permettent, notamment dans les régions alpines, de produire encore plus d’électricité pendant les mois d’hiver.

Pourquoi choisir des produits SunStyle ?

En hiver, les installations photovoltaïques doivent résister aux éléments. Les tuiles solaires SunStyle font office de toit et sont plus résistantes que les tuiles classiques grâce à l’utilisation de matériaux de haute qualité.

En hiver, des charges de pression élevées peuvent se produire en raison des masses de neige sur le toit. Celles-ci peuvent endommager le toit et les modules PV. Un toit solaire de SunStyle résiste à des charges de pression supérieures à la moyenne, jusqu’à 5400 N/m² pour un toit normal et 15400 N/m² avec le lattage alpin.

En outre, la conception sans cadre permet à la neige de mieux glisser. Aucune feuille ni autre chose de ce genre ne se coince dans la construction. Par conséquent, vous devrez nettoyer le toit moins souvent. Bien entendu, l’aspect joue également un rôle dans votre choix. Avec SunStyle, vous conservez l’esthétique homogène de votre maison. Le toit solaire confère à chaque bâtiment une touche de modernité, qui peut également être combinée avec style aux bâtiments traditionnels.

En somme, les tuiles solaires sont actuellement la meilleure solution si vous souhaitez bénéficier des énergies renouvelables et améliorer le design extérieur de votre maison.

Vous avez d’autres questions concernant le photovoltaïque en hiver, ou vous avez un projet pour lequel vous avez besoin d’aide ? Contactez-nous, nous nous ferons un plaisir de vous aider avec des conseils personnalisés.