Le photovoltaïque biface vertical surpasse les systèmes photovoltaïques inclinés au Royaume-Uni

Au Royaume-Uni, les systèmes photovoltaïques bifaciaux verticaux sur toit peuvent surpasser les systèmes photovoltaïques monofaciaux inclinés conventionnels au fil des saisons, selon une étude d'un an.-a révélé.

Des recherches menées par l'Université de York ont ​​réalisé la première évaluation empirique d'un système photovoltaïque biface vertical sur un toit appartenant au spécialiste norvégien de l'énergie solaire verticale Over Easy Solar, dont le siège est en Norvège, dans un climat britannique. Les résultats complets sont présentés dans l'article « Étude complète de l'efficacité des systèmes photovoltaïques verticaux bifaciaux : une étude de cas au Royaume-Uni », publié dans la revue Scientific Reports.

L'étude a évalué les performances du système photovoltaïque biface vertical d'Over Easy Solar installé sur le toit de la tour de physique de l'université. Il comprend des cellules à hétérojonction d'une efficacité de 22,5 % et utilise du gravier blanc pour renvoyer la lumière sur la face arrière du système, ce que les configurations de panneaux traditionnelles ne peuvent pas utiliser.

Le système a été surveillé sur un cycle annuel complet en 2023 et comparé à un système photovoltaïque monofacial en silicium monocristallin monté verticalement-et à un système photovoltaïque monofacial incliné traditionnel. Le système Over Easy Solar a démontré un rendement 26,91 % supérieur à celui du système incliné pendant les heures du matin entre 05h30 et 09h00 et un rendement 22,8 % supérieur entre 17h00 et 20h30.

Keelin Currivan, conseiller en solutions clients internationaux chez Over Easy Solar, a expliqué au magazine pv comment ces résultats mettent en évidence l'avantage du double pic offert par le photovoltaïque bifacial vertical.

"Alors que les panneaux inclinés traditionnels luttent contre la saturation à midi, culminant lorsque le réseau est souvent plein et que les prix sont bas, notre système biface vertical déplace la production là où elle est le plus nécessaire", a déclaré Currivan. Elle a ajouté que ces pics correspondent aux pics résidentiels provoqués par la demande de chauffage, de cuisine et de véhicules électriques, réduisant ainsi le besoin de stockage sur batterie et atténuant la congestion du réseau.

Le système photovoltaïque biface vertical d'Over Easy Solar a surpassé les deux autres systèmes de test au cours des quatre saisons. Il a enregistré un gain comparatif de 14,77% par rapport au système incliné traditionnel en été, passant à 19,32% au printemps, 20,27% en automne et 24,52% en hiver.

"L'orientation verticale est la géométrie la plus adaptée aux climats britannique et irlandais, car elle est optimisée pour le soleil hivernal à faible angle et la lumière diffuse", a expliqué Currivan. "Même face à un système monofacial vertical, la version bifaciale gagne 12,45 % supplémentaires en hiver, ce qui prouve que la capture des réflexions arrière-est essentielle."

Lors d'une journée particulièrement performante-, le 7 mai, le système Over Easy Solar a produit 4,92 kWh, soit environ 25,38 % d'énergie de plus que le système incliné tout au long de la journée. Les auteurs du document de recherche, basés à l'Université de York, ajoutent que leurs résultats « soulignent la capacité inégalée du système photovoltaïque biface vertical à exploiter efficacement l'énergie solaire, quelles que soient les variations saisonnières ».

"Sa conception maximise non seulement l'utilisation du sol, mais s'intègre également parfaitement aux paysages architecturaux modernes, ajoutant une valeur esthétique à ses avantages fonctionnels", indique leur conclusion. "La technologie bifaciale du système, capable de capter le rayonnement solaire des deux côtés, augmente considérablement son rendement énergétique, ce qui en fait une solution puissante pour les régions à exposition solaire variable et à environnements réfléchissants."

Currivan a ajouté que le rendement plus élevé au cours des-mois où les prix sont élevés entraîne également une période de récupération plus rapide malgré un coût initial plus élevé. Elle a estimé les coûts initiaux d'un système photovoltaïque bifacial vertical à 1 200 GBP (1 630 $)/kW, contre 900 GBP/kW pour un système traditionnel. « L'augmentation du rendement se traduit par une économie annuelle supplémentaire estimée à 1 221,13 GBP par 1 500 kWh de référence au Royaume-Uni, sur la base d'un prix de 0,28 GBP/kWh », a expliqué Currivan.

Le système bifacial vertical d'Over Easy Solar a également été soumis à des simulations informatiques de dynamique des fluides pendant les tests. Le système a maintenu des forces de portance négligeables à des vitesses de vent d'environ 98 km/h, ce qui, selon Currivan, constitue un avantage structurel essentiel pour les régions côtières-à vent fort du Royaume-Uni et de l'Irlande.

Currivan a déclaré au magazine pv Over Easy Solar qu'il utilisait les résultats de la recherche pour stimuler son expansion sur les marchés britannique et irlandais. "Cela m'a surprise de voir à quel point ces systèmes sont applicables aux marchés britannique et irlandais", a-t-elle déclaré. "En Norvège et dans les climats plus froids, ces systèmes sont les seuls viables en raison de la quantité de neige, mais même dans ce climat, ils touchent plusieurs points clés, depuis les gains saisonniers jusqu'à l'atténuation des problèmes de réseau et l'octroi du double pic."

Plus tôt ce mois-ci, Over Easy Solar a installé sa première installation solaire verticale sur toit sur le marché américain. Une analyse d'étude de cas précédente de l'entreprise a révélé que les panneaux de toiture verticaux sont capables de surpasser les systèmes de toiture conventionnels pendant les mois de neige.