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Une ombre au panneau

Les propriétaires de panneaux solaires se trouvent souvent confrontés à une triste réalité une fois que leur installation est en place sur leur toit : l’ombre est inévitable. Ce phénomène a des conséquences importantes sur le fonctionnement des panneaux solaires et sur vos économies d’électricité.
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Les propriétaires de panneaux solaires se trouvent souvent confrontés à une triste réalité une fois que leur installation est en place sur leur toit : l’ombre est inévitable. Ce phénomène a des conséquences importantes sur le fonctionnement des panneaux solaires et sur vos économies d’électricité.

Il peut s’agir de feuilles tombées de l’arbre du voisin dont les branches débordent un peu sur votre terrain, de « souvenirs » laissés par des oiseaux de passage, ou encore d’un bâtiment à proximité qui projette son ombre sur une partie de votre toit tous les matins.

Quelle que soit l’origine de l’ombre portée, le résultat est le même : il y a moins de soleil direct sur vos panneaux, ce qui entrave le bon fonctionnement de l’installation.

Et maintenant, la bonne nouvelle. Les panneaux solaires ne sont pas tous égaux, et vous pouvez vraiment minimiser l’impact des ombres en faisant le bon choix. La conception et la technologie qui entrent en jeu dans l’élaboration de vos panneaux sont déterminantes pour la quantité d’énergie produite et la réduction de vos factures d’électricité.

Voici quelques scénarios représentatifs.

Panneaux SunPower® Performance et panneaux conventionnels : comparaison

Scénario 1 : ombrage localisé

Prenons pour commencer un panneau solaire conventionnel standard, dont les contacts se trouvent sur la face avant. Observez la façon dont le courant circule dans un circuit continu en série (A). Toute interruption au niveau du flux d’électricité peut être préjudiciable au bon fonctionnement du panneau. Le panneau est donc généralement découpé en trois zones électriques distinctes, ce qui permet de contourner (ou « bypasser ») de potentielles obstructions au flux d’énergie (B).

 

spot shadows

Maintenant, imaginons qu’une feuille soit tombée sur le panneau. Ça n’a l’air de rien, une feuille, mais elle peut suffire à amputer sérieusement l’énergie produite par votre panneau (C). Quand nous plaçons la feuille sur une cellule du panneau conventionnel, celle-ci ne peut plus générer d’électricité, ni en transmettre correctement aux cellules adjacentes. Incapable de fonctionner correctement, la cellule obstruée force la désactivation de toute une partie du module jusqu’au retrait de la feuille. Autrement dit, 33 % du panneau cesse de fonctionner, ce qui se traduit par une perte de puissance de 33 %. À cause d’une simple feuille !

shading impact of single leaf

À l’inverse, les panneaux SunPower® Performance sont conçus pour que l’énergie circule en rangées indépendantes et parallèles (D). Chaque rangée de cellules emprunte un parcours flexible et redondant pour que l’électricité passe d’une cellule à l’autre, limitant l’impact des obstructions à la surface du panneau. De plus, l’architecture électrique du panneau se présente sous forme de quadrillage (six lignes horizontales et trois colonnes verticales) ce qui permet de meilleures performances en orientation portrait ou paysage (E).

sunpower performance panels energy flow graphic

Vous pouvez voir ci-dessous comment les cellules plus petites associées aux connexions électriques redondantes du panneau Performance permettent d’atténuer l’impact de la feuille (F). Là où la technologie conventionnelle entraîne la désactivation d’un tiers du panneau, l’architecture électrique unique du panneau SunPower Performance maintient un flux d’énergie constant avec une perte de puissance très minime.

sunpower performance panels continuous energy flow graphic

Scénario 2 : ombrage linéaire en orientation paysage

Maintenant, observons ce qui se passe avec une ombre plus linéaire projetée sur la surface d’un panneau solaire conventionnel. Là encore, l’impact sur le panneau est immédiat (G). Comme l’ombre est projetée sur le côté long du panneau (orientation paysage), l’une de ses trois zones électriques est immédiatement coupée pour que l’ombrage puisse être contourné. Comme avec la feuille, nous observons une chute de puissance de 33 %. Dans ce cas, un panneau de 295 W se transforme rapidement en panneau de 198 W.

ombrage lineaire en orientation paysage

Quand le côté long du panneau Performance passe à l’ombre, la perte de puissance est proportionnelle à l’ombrage. Autrement dit, si seule la moitié de la première rangée de cellules est ombragée (H), les cellules de l’autre moitié produisent quand même de l’énergie et le panneau fonctionne à 92 % de sa puissance estimée. Si l’ombre devait couvrir toute la rangée de cellules inférieure (I), le panneau Performance ne perdrait que 17 % de sa puissance (1/6e du panneau) contre les 33 % observés avec le panneau conventionnel ci-dessus. Vous pouvez remarquer les dégâts considérables que peuvent causer quelques centimètres d’ombre sur la puissance d’un panneau.

les cellules de l’autre moitié produisent quand même de l’énergie et le panneau fonctionne à 92 % de sa puissance estimée.

Scénario 3 : ombrage linéaire en orientation portrait

Il est vivement recommandé d’installer les panneaux Performance en orientation paysage pour optimiser la production d’énergie et les économies réalisables. Cependant, même positionné en orientation portrait, il reste plus efficace que son homologue conventionnel. Quand l’ombre est portée sur la partie inférieure (côté court) du panneau conventionnel, elle a une incidence immédiate sur les trois zones électriques et le panneau cesse totalement de fonctionner (J).

ombrage linéaire en orientation portrait

Revenons au quadrillage des zones électriques du panneau Performance : nous voyons que le panneau, lorsque la partie inférieure de son côté court est ombragée, réachemine le flux d’énergie via les 2/3 supérieurs (K). Certes, il y a un impact sur la puissance, mais un panneau fonctionnant à 67 % de son potentiel vaut mieux que rien... cela ne fait pas l’ombre d’un doute !

En ce qui concerne l’impact de l’ombre sur l’énergie potentielle générée par une installation photovoltaïque, les exemples ci-dessus illustrent clairement l’importance de la conception et de la technologie derrière chaque panneau pour garantir la fiabilité de votre source d’énergie au fil du temps.

Contrairement à certains fabricants qui ne garantissent pas leurs panneaux contre les dommages causés par les ombres, SunPower offre la garantie « Sérénité 25 ans » de SunPower, même en cas d’ombrage.

Il ne s’agit ici que de quelques exemples d’inconvénients dus à l’ombre. Nous vous invitons toutefois à réfléchir avec votre partenaire SunPower local à la meilleure exposition de votre installation. Nous vous invitons par ailleurs à approfondir vos connaissances sur la fiabilité et la durabilité des panneaux SunPower Performance et sur la façon dont ils peuvent optimiser la production d’énergie de votre installation. Cliquez ici pour trouver un partenaire SunPower local.

NOTE DE L’AUTEUR : Ce blog vise à étudier les différents impacts de l’ombre sur les panneaux solaires et à démontrer dans quelle mesure une conception et une fabrication de qualité supérieure peuvent les minimiser. Nous illustrons notre propos des quelques exemples ci-dessus, mais ne prétendons en aucun cas aborder dans cet article toutes les conditions d’ombrage possibles et leurs incidences sur l’efficacité des panneaux solaires. Les cas de figure sont en effet quasi infinis. Nous vous encourageons à prendre le temps de bien discuter avec votre interlocuteur SunPower pour saisir pleinement le potentiel de la technologie SunPower. En outre, les estimations de puissance sont utilisées à des fins d’illustration uniquement, et elles peuvent varier selon la disponibilité des produits sur des marchés précis.