L R AS Published on Sunday 23 January 2022 - n° 390 - Categories:agrivoltaïque

Les panneaux bifaces sont bien adaptés aux installations agrivoltaïques

Des chercheurs néerlandais ont défini une topologie optimisée pour les projets agrivoltaïques construits avec des panneaux bifaciaux. Pour eux, les avantages de ces panneaux sont plus importants lorsqu’ils sont intégrés

dans des projets montés sur pilotis. Ils sont alors élevés à plus de 2 mètres par rapport au sol, ce qui permet à la lumière d'être également absorbée par la face PV arrière. Ceci concerne les cultures exigeantes en lumière puisqu’il faut que la quantité d'irradiation incidente sur le sol soit abondante, ce qui se marie bien avec le panneau bifacial.

Les panneaux bifaciaux ne sont pas recommandés pour tous les projets agrivoltaïques dans le monde, tels que les champignons qui ont besoin de panneaux mono-faciaux car il faut à ces champignons un ombrage intense

A mesure que les installations solaires se rapprochent de l'équateur, les avantages des projets agrivoltaïques bifaciaux diminuent, en particulier pour les cultures qui peuvent tolérer l'ombre.

Des orientations différentes

Les chercheurs ont étudié l’orientation la plus favorable des panneaux bifaciaux fixes : nord-sud, est-ouest et est-ouest vertical. Ils ont constaté que les panneaux orientés est-ouest offrent une distribution plus homogène de la lumière sur le sol, ce qui permet une croissance uniforme des cultures. L’orientation sud est recommandée pour les cultures en été, car elles projettent des ombres épaisses et sont associées à une production d'électricité accrue.

La position est-ouest combinée à des couvertures translucides étendues peut être la bonne option pour les cultures de grande valeur, comme les baies et l'agriculture biologique, car elle peut fournir une protection contre les conditions météorologiques néfastes telles que la grêle.

L’orientation nord-sud des panneaux bifaciaux peut fournir un supplément d’énergie jusqu’à 39 % en plus quel que soit le panneau mono-facial. Les panneaux orientés est-ouest en ailes ou est-ouest verticaux ont un rendement supérieur de 18 % et 13 %. Le placement vertical est-ouest est plus approprié aux cultures permanentes, tandis que la position verticale nord-sud nécessite des plantes tolérantes à l'ombre pendant l'été, car la production d'électricité est prioritaire. En réalité, la pose en ailes E-O combine le meilleur des deux : la lumière est distribuée de manière homogène, et les cultures sont efficacement ombragées à midi.

Enfin, en ajustant l'espacement des cellules et donc la transparence des panneaux, le taux de photosynthèse à l'ombre a augmenté de manière significative, favorisant ainsi la croissance des cultures, même sous le climat de Boston (États-Unis). En définitive, cette topologie personnalisée surpassera les autres lorsque des cultures permanentes à haute valeur ajoutée seront cultivées, en particulier dans les climats où les conditions de luminosité sont faibles et/ou interviennent des événements climatiques néfastes.

L’albédo

Dans l'agrivoltaïque, le calcul de l'albédo est difficile à réaliser. Il est modifié par les propriétés optiques du paysage environnant et par la configuration photovoltaïque adoptée. L'albédo du sol sera également spécifique à la culture, ce qui intensifie les variations saisonnières. L'architecture des cultures - la hauteur du couvert, l'indice de surface foliaire et la disposition des feuilles - influencera grandement la quantité de lumière réfléchie par le sol.

https://www.pv-magazine.com/2022/01/21/optimal-topology-for-agrivoltaics-based-on-bifacial-pv-modules/

PV Magazine du 21 janvier 2022

NDLR   Avec cette étude, on commence à avoir une meilleure perception de l’orientation de panneaux sur les plantes. Elle est insuffisante pour entrainer l’adhésion. Pour être convaincu de l’intérêt de l’agrivoltaïsme, il faudrait connaitre d’une part l’apport final culture + production d’énergie par rapport à une production à l’air libre, d’autre part il faudrait inclure dans les calculs le coût d’installation des panneaux en hauteur. En définitive, il est nécessaire de connaitre ce que l’agriculteur perçoit en surplus ou en moins dans ses cultures avec une installation PV et donc de déterminer en combien d’années l’éventuel surplus de sa production amortit le coût originel de l’installation

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