Performance des systèmes photovoltaïques dans leur environnement
Un module dans une ville dense et chaude ne produit pas comme le même module sur un banc d'essai. L'écart compte si vous dimensionnez une installation.
La production photovoltaïque baisse quand la température de cellule monte. Les villes sont plus chaudes que leur périphérie. Les configurations de pose piègent la chaleur à des degrés variables. Le climat lui-même change. Chacun de ces facteurs déplace le rendement réel d'une installation.
Nous cartographions les îlots de chaleur urbains à l'échelle du territoire par apprentissage non supervisé. Nous couplons ensuite cet environnement thermique à des modèles électriques et thermiques de systèmes photovoltaïques. Genève, l'agglomération de Sydney, et les villes françaises sous scénarios de changement climatique.
En amont se trouve la physique de l'enveloppe. Une façade solaire ventilée laisse l'air chauffé monter dans le canal situé derrière elle. Le débit décide si l'enveloppe refroidit les modules ou piège la chaleur contre eux. Expériences et simulation numérique directe ont montré un résultat net. La stratification thermique de l'air ambiant modifie sensiblement le débit massique. Les modèles doivent la représenter, au lieu de la réduire à une température extérieure unique.
Des travaux connexes portent sur les conditions aux limites du photovoltaïque flottant, sur les angles d'inclinaison optimaux des centrales bifaciales en Europe, et sur l'origine de l'incertitude d'une production horaire prédite.
