Un panneau solaire détruit par la grêle en cours de traitement dans une usine de recyclage / Image : Révolution Énergétique.
Face à l’augmentation des épisodes de grêle extrême, la résilience des installations solaires est mise à l’épreuve. Une étude récente s’est ainsi penchée sur la nécessité de revoir les normes actuelles et d’opter pour des matériaux plus robustes, garantissant la durabilité des centrales solaires face à ces défis climatiques.
Lorsque la nature se déchaîne, les dégâts peuvent être considérables sur les installations de production d’électricité renouvelable. Récemment en France, de nombreux témoins ont rapporté la chute de grêlons atteignant la taille d’une balle de golf, voire d’une balle de tennis, lors de violents orages. Face à ces monstres glacés, une question se pose : nos installations photovoltaïques, conçues pour résister aux averses de grêle courantes, avec des grêlons ne dépassant pas 3 cm de diamètre, peuvent-elles tenir face à de tels épisodes extrêmes ?
D’autant que les tempêtes de gros grêlons deviennent de plus en plus fréquentes. Pour répondre à la question, une étude a été menée en Inde. Les chercheurs ont entrepris des tests rigoureux pour évaluer la robustesse des verres de modules solaires face à ces assauts climatiques et ont examiné comment ces impacts influencent la performance des panneaux.
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Les épisodes de grêle peuvent parfois entrainer une fissuration du silicium ainsi que des déconnexions électriques dans certaines zones du module. Ces altérations, qu’elles soient visibles ou non, ont un effet direct sur la performance des panneaux, se traduisant par une diminution de la puissance de sortie.
Pour mieux comprendre ces effets, les scientifiques ont évalué la diminution de la puissance des PV en fonction de la taille des grêlons et de l’épaisseur du verre. Lorsque les modules ont été exposés à des grêlons de 4,5 cm, le panneau équipé du verre le plus fin (2,8 mm d’épaisseur) a vu sa puissance chuter de 21,8 % tandis que panneau ayant un verre épais de 4 mm n’a enregistré qu’une baisse de 0,81 %. Lorsque les tests ont été effectués avec des grêlons de 5,5 cm, le module le plus épais a enregistré une perte de seulement 1,13 %.
Suite à ces expériences, les chercheurs ont conclu que les vitres allant jusqu’à 3,2 mm d’épaisseur pourraient résister à des grêlons de 3,5 cm et dont la vitesse n’excède pas les 27 m/s. Ils recommandent une épaisseur de vitre d’au moins 4 mm dans les régions où les tempêtes de grêle sont fréquentes.
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Les modules solaires sont conçus en conformité avec la norme CEI 61215, qui englobe l’évaluation de la résistance des équipements aux assauts de la grêle. Pourtant, lors des phases de test, les fabricants ne seraient pas contraints de tester la résilience de leurs panneaux face à des grêlons dépassant 2,5 cm. Cette omission est préoccupante, surtout à une époque où les averses de grêlons de grande taille se multiplient, engendrant des dommages importants.
Un exemple frappant est celui de la centrale solaire photovoltaïque de Vitry-en-Charollais, en Saône-et-Loire, qui a subi d’importants dégâts l’année dernière suite à une violente averse de grêle. Des scénarios semblables ont été rapportés à travers le globe, comme en Autriche, au Texas ou encore en Australie, où les infrastructures solaires n’ont pas été épargnées par ces phénomènes climatiques destructeurs.
Face à ces événements, il serait peut-être temps pour les autorités compétentes de reconsidérer et d’actualiser les normes de fabrication, afin de mieux préparer les installations solaires aux défis imposés par la nature.
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Commentaire
l’auteur n’explique pas si l’épaisseur du verre et sa composition jouent sur le rendement du panneau. Les chiffres donnés semblent ne représenter que le phénomène de micro fissuration des cellules.