Les panneaux solaires sont fortement influencés par des facteurs internes et externes tels que le vieillissement, le rayonnement solaire, l’ombrage, la température, le vent, la pollution et les pratiques de nettoyage.
La poussière se définit comme des particules fines de moins de 500 µm, généralement issues de chantiers, sites industriels ou tempêtes de sable. Elle peut être visible ou invisible, en suspension dans l’air ou déposée, et affecte directement la production d’énergie et l’efficacité des modules photovoltaïques, à mesure que sa masse accumulée sur la surface augmente.
Plus les particules de poussière sont petites, plus elles entravent la transmission de la lumière à travers la surface vitrée des panneaux, ce qui entraîne une baisse significative de la puissance de sortie.
Nature des contaminants
Parmi les types de poussières et contaminants les plus fréquents :
- Terre rouge
- Cendres volantes
- Sable
- Carbonate de calcium
- Silice
- Résidus industriels
La pollution atmosphérique constitue une cause majeure de perte d’efficacité. Même peu de temps après un nettoyage, la production peut déjà baisser de 6,5 %. En période de sécheresse prolongée, l’accumulation de poussière peut entraîner des pertes d’énergie supérieures à 20 %.
Influence des Conditions Environnementales
Les propriétés physiques et chimiques des particules varient selon :
- la vitesse du vent
- la température de l’air
- le taux d’humidité
Ces facteurs déterminent la quantité, la taille, et l’endroit où la poussière se dépose sur les panneaux.
De nombreuses études ont démontré que l’accumulation de terre rouge, calcaire ou cendres industrielles peut fortement nuire à la performance. Une épaisse couche de poussière peut engendrer une réduction de la puissance de sortie entre 10 % et 20 %.
- Poussière + suie de pneus sur les panneaux.
- Pollution sur un toit d’usine textile, causée par les fumées et la poussière d’une fabrique de béton cellulaire.
- Dépôts de poussière céramique et autres particules fines.
Résultats d’éssais en laboratoire
Un panneau solaire de 60 W a été testé sous une lumière artificielle de 100 W, avec 7 types différents de poussières, à des niveaux de rayonnement de 650 / 750 / 850 W/m². Résultat :
- Une perte de 4,7 % de performance en deux mois
- Une chute de 40 % en six mois (exemple observé en Arabie Saoudite)
Conclusion
Sur une année, la perte énergétique moyenne quotidienne due à la poussière est estimée à environ 4,4 %.
Pendant les périodes sèches sans pluie, cette perte peut dépasser 20 %.
Plus la masse de poussière augmente et la taille des particules diminue, plus la puissance et l’efficacité des modules PV chutent.
Sources
- Dilip Kumar, Deepak Kumar, Dust Control, dans Sustainable Management of Coal Preparation, Woodhead Publishing, 2018.
- G. P. Smestad et al., Modelling photovoltaic soiling losses through optical characterization, Scientific Reports, vol. 10, 2020.
- ZA Derwish et al., Impact of some environmental variables with dust on solar photovoltaic (PV) performance, International Journal of Energy and Environment, 2013.
- T. Sarver et al., A comprehensive review of the impact of dust on the use of solar energy, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2013.
Préparé par : Batuhan Mert LAÇİNKAYA
Pour vos questions : batuhanlacinkaya@rob-sys.com
Date : 16.12.2024
L’ensemble des codes, conceptions, textes, images, vidéos et tout autre contenu figurant sur ce site internet est protégé conformément à la loi n° 5846 et aux dispositions légales en vigueur. Toute reproduction, duplication, distribution, publication ou utilisation, à des fins commerciales ou non commerciales, sans autorisation préalable, fera l’objet de recours judiciaires.
