2023 était déjà considérée comme une année record pour le développement du photovoltaïque. Plus d'un million de systèmes photovoltaïques et plus de 500.000 systèmes de stockage ont été installés, a annoncé l'association allemande de l'industrie solaire. Il s'agit d'étapes importantes dans le cadre de l'objectif de transition énergétique. En effet, un quart des besoins en électricité de l'Allemagne doit être couvert par l'électricité photovoltaïque d'ici 2030.

Pour y parvenir, la conscience écologique croissante, les directives gouvernementales et les progrès technologiques doivent être harmonisés. En Allemagne, une puissance photovoltaïque totale de 81,4 GW est installée. Pour atteindre l'objectif fixé, une extension à 215 GW est nécessaire. Un objectif élevé qui nécessite des surfaces, des investissements et des hommes. En 2022, selon le BMWK, 84 100 personnes travaillaient en Allemagne dans le secteur de l'énergie solaire. En 2011, elles étaient presque deux fois plus nombreuses. Après la forte chute du marché dans les années 2010, le secteur se redresse lentement.

Mais la scène internationale ne s'est pas arrêtée ces dernières années. Entre 2020 et 2023, la puissance photovoltaïque nouvellement installée chaque année dans le monde a augmenté en moyenne de 40 %. La baisse des prix des modules est l'un des facteurs qui ont contribué à ce résultat, selon Bloomberg NEF 2023. Dans de nombreux pays, l'énergie photovoltaïque est de loin l'un des modes d'approvisionnement en électricité les moins chers. L'Allemagne a depuis longtemps cédé son rôle de précurseur à la Chine. Avec 250 GW de puissance nouvellement installée, le pays est désormais responsable de 60 % de la croissance mondiale du photovoltaïque. Avec une puissance totale de plus de 660 GW, la Chine laisse loin derrière elle le numéro 2 du classement, les États-Unis, avec 169 GW. L'Allemagne est descendue à la cinquième place.

La demande croissante d'installations photovoltaïques

Mais plus important que les classements et les comparaisons, c'est le potentiel que notre pays a à offrir. Sans devoir entrer en conflit avec l'agriculture ou la protection de la nature, comme le proclament souvent les critiques, l'Allemagne pourrait atteindre sans problème son objectif de développement, souligne le rapport "Aktuelle Fakten zur Photovoltaik" (faits actuels sur le photovoltaïque) de l'Institut Fraunhofer. Rien que dans le secteur du bâtiment, le potentiel technique est de 1000 GW. Seuls dix pour cent du potentiel des toits sont actuellement utilisés. Les innovations permettent de convertir de plus en plus de bâtiments existants et de bâtiments difficiles aux sources d'énergie renouvelables de manière sûre et durable. Il existe donc dans ce domaine un potentiel de développement économique qui profite à l'économie, au marché du travail et, en fin de compte, aux personnes.

Le rôle décisif des systèmes de montage de haute qualité

Les installations photovoltaïques sont un investissement à long terme. Elles doivent fonctionner sans problème pendant au moins 20 ans sur le toit ou en tant qu'installation au sol exposée au vent et aux intempéries. On attend d'elles qu'elles produisent un maximum d'énergie. En tant qu'utilisateurs, nous voulons pouvoir compter sur eux. Les solutions de modules et de stockage ne sont donc pas les seules à évoluer, à devenir plus efficaces et plus sûres. Le marché du photovoltaïque évolue également dans le domaine des structures de support.

C'est également nécessaire. Avec la poursuite du développement en Allemagne et dans d'autres pays, l'attention se porte également sur les surfaces et les toits qui présentent des défis particuliers. Les sous-constructions doivent ménager la surface et le toit tout en contribuant à garantir la sécurité des équipes d'installation. Les tâches principales ne doivent pas pour autant être reléguées au second plan :

• Intégrité structurelle : un système de montage stable et durable est essentiel pour résister aux forces du vent, de la neige et d'autres facteurs environnementaux.
• Production d'énergie accrue : un système de montage correctement installé peut optimiser la performance énergétique d'un système photovoltaïque en garantissant une orientation et une inclinaison optimales des modules photovoltaïques. Il peut en résulter une augmentation de la production d'énergie et un meilleur retour sur investissement.
• Sécurité accrue : un système de montage bien conçu est décisif pour la sécurité tant des installateurs que des utilisateurs du bâtiment.

Nos équipes s'efforcent chaque jour de tester nos solutions et de les améliorer en fonction des commentaires de nos clients et de notre expérience. Ce n'est pas un hasard si nos solutions PMT EVO 2.0, PMT EVO 2.1 et PMT X118 ont reçu un agrément technique général. Nous contribuons ainsi à ce que le secteur puisse continuer à se développer dans une direction durable.

Toitures et murs des maisons, espaces libres et surfaces à double usage - les installations photovoltaïques sont l'une des solutions porteuses de la transition énergétique. Une nouvelle construction sans PV n'est plus envisageable. En amont d'une rénovation, on examine également si l'utilisation d'une installation solaire est envisageable. Mais que faire si le toit n'est pas parfaitement orienté pour garantir le plein rendement solaire ? Nous vous expliquons comment l'orientation et l'angle d'inclinaison d'un système photovoltaïque interagissent.

L'orientation et l'inclinaison optimales d'une installation solaire

Pour qu'une installation photovoltaïque puisse transformer les rayons du soleil en électricité, elle doit recevoir le plus longtemps possible la plus grande quantité de lumière solaire possible. Cela signifie que les modules solaires doivent être orientés vers le soleil de manière à pouvoir capter un maximum d'énergie.

Mais ce n'est pas si simple. La Terre n'est pas immobile. Elle change de position par rapport au soleil au cours d'une journée et au cours de l'année :

• À midi, le soleil est à son zénith.
• Si le soleil est sur sa trajectoire entre l'équateur et le tropique du Cancer (du 21 mars au 23 septembre), il se trouve plus haut au-dessus de nous. En revanche, s'il est sur son orbite en direction du tropique du Capricorne (du 23.9 au 21.3), il ne s'élève plus que très légèrement au-dessus de l'horizon.
  
  

L'angle d'incidence avec lequel les rayons du soleil atteignent le sol, le toit d'une maison ou un mur varie donc en fonction de la journée et de la saison. A cela s'ajoute la topographie individuelle de l'environnement, qui influence le rendement solaire.

Ces facteurs doivent être pris en compte pour qu'une installation solaire soit efficace. Lors de la conception de l'installation, il est important de trouver le meilleur compromis entre tous les facteurs d'influence en fonction des objectifs de l'exploitant.

Quelles sont les options d'alignement disponibles ?

En principe, les modules solaires peuvent être orientés dans toutes les directions. Les orientations les plus courantes sont le sud et l'est-ouest.

Le soleil étant à son zénith au sud, il est logique de positionner les modules dans cette direction. Au soleil de midi, les modules PV orientés vers le sud atteignent leurs valeurs maximales. Si l'électricité produite ne peut pas être stockée, il est intéressant d'injecter l'électricité excédentaire dans le réseau.

Avec une installation est-ouest, le rendement constant est maximisé au cours de la journée. C'est pourquoi les installations est-ouest sont recommandées si l'électricité doit être générée pour l'autoconsommation. Pour les toits plats, une orientation est-ouest peut même être la solution la plus efficace.

Orientation et angle d'inclinaison

Les installations photovoltaïques produisent le meilleur rendement solaire lorsque les rayons du soleil frappent les modules solaires à un angle de 90°. En Europe, et donc au nord du tropique du Capricorne, les rayons du soleil n'atteignent jamais le sol à un angle de 90°. C'est pourquoi les modules solaires doivent être inclinés en fonction des conditions du sol ou du toit.

Lors de la planification d'une installation solaire, on calcule donc l'angle d'inclinaison qui, calculé sur l'année, permet aux modules de capter le plus de soleil. Cette position permet d'obtenir le rendement annuel maximal de l'installation en fonction du site.

Bon à savoir :

Règle générale d'orientation : plus l'orientation est éloignée du sud, plus le rendement diminue. Pour un écart de 45° vers l'est ou l'ouest, on estime que le rendement est réduit de 5 à 10 %.

La règle générale pour l'angle d'inclinaison est la suivante : plus l'orientation de l'installation s'éloigne du sud, plus l'inclinaison des modules doit être faible.

Là encore, nos experts se feront un plaisir de calculer pour vous la meilleure solution pour votre projet.

Orientation et inclinaison non optimales d'une installation solaire

Plus l'orientation et l'inclinaison s'écartent de l'optimum, plus le rendement solaire avec lequel l'installation PV peut fonctionner est faible.

Mais des positions qui s'écartent de ces orientations idéales peuvent également être judicieuses si elles correspondent aux objectifs des exploitants d'installations. Presque toutes les orientations, du sud-est au sud-ouest, sont donc appropriées. 

Lors de l'orientation, nous nous efforçons d'obtenir la meilleure orientation possible en fonction de vos objectifs et nous calculons le rendement solaire que vous pouvez escompter.

Systèmes de suivi photovoltaïque

Si la position du soleil varie au cours de la journée et de l'année, pourquoi ne pas déplacer les panneaux solaires en même temps ? C'est exactement ce que font les systèmes de poursuite photovoltaïques. On distingue les systèmes de poursuite à un axe et les systèmes de poursuite à deux axes.

Mais comme les systèmes de poursuite sont encombrants et chers par rapport au rendement solaire, ils sont jusqu'à présent rarement utilisés.

Calcul de l'inclinaison des installations solaires

Des outils tels que le Global Solar Atlas ou le European Photovoltaic Geographical Information System donnent une bonne vue d'ensemble du rayonnement solaire auquel vous pouvez vous attendre et à quel endroit du monde.

L'orientation et l'inclinaison de votre installation solaire dépendent de tous les facteurs mentionnés ci-dessus. Les calculateurs en ligne vous donnent une estimation approximative. Leur défaut est toutefois que vous ne disposez pas d'informations essentielles que vous êtes le seul à connaître en tant que propriétaire* du toit ou du terrain, ou que l'on ne peut recueillir que sur place.

Une montagne à proximité fait-elle de l'ombre à l'installation ? Qu'en est-il des cheminées, des antennes paraboliques et autres structures de toit ? Des arbres surplombant le toit se trouvent-ils à proximité ? Nos équipes d'experts calculent l'orientation et l'angle d'inclinaison parfaits pour votre projet et vous présentent vos options.

Vous avez un projet concret ? N'hésitez pas à nous contacter.

FAQ :

• Quelle est l'orientation la plus appropriée pour l'installation d'un système solaire ?
  L'orientation optimale pour l'installation d'un système solaire est une orientation vers le sud avec un angle d'inclinaison qui maximise le temps pendant lequel les rayons du soleil peuvent atteindre les modules solaires dans un angle de 90°. Il est toutefois impossible de dire de manière générale quelle est l'orientation optimale pour votre projet. Le site, la topographie et d'autres facteurs influencent la capacité d'une installation photovoltaïque à fonctionner correctement.
• Comment l'orientation influence-t-elle la production d'énergie d'une installation solaire ?
  En règle générale, on peut dire que plus l'orientation est éloignée du sud, plus le rendement énergétique est faible. Pour une déviation de 45°, on estime que la perte d'énergie est de 5 à 10 %.
• Quelle est l'orientation qui augmente le rendement d'une installation solaire ?
  Une orientation vers le sud permet de générer un maximum d'énergie à midi, lorsque l'ensoleillement est maximal. Une orientation est/ouest peut toutefois être préférable au cours de la journée. Nous nous ferons un plaisir de calculer la production maximale pour votre projet en fonction des conditions individuelles.