Comment peut-on améliorer l'efficacité d’une toiture photovoltaïque ?

Posted by Maja Tomazin on 22 juin 2023 01:30:00

Nous prenons nos distances avec les cas anecdotiques sur la combinaison réussie de panneaux solaires et de verdure sur les toits, et examinons plutôt les faits récents fondés sur des données émanant du projet à Sydney, en Australie.

En 202, dans une zone urbaine dense, deux toits identiques situés côte à côte ont été recouverts de panneaux solaires, puis ont fait l’objet d’une observation par l'équipe de recherche de l'Université de Sydney. Sur l’un des toits, un système solaire classique a été installé, tandis que sur l'autre, le même système solaire a été installé avec des plantes. Les chercheurs ont comparé la production d'énergie des deux systèmes solaires pendant huit mois pour recueillir des données et des informations factuelles. Ils ont confirmé que les panneaux solaires fonctionnent mieux lorsqu'ils ne sont pas trop chauds.

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Photo 1 : Par temps chaud, la température de surface pouvait atteindre jusqu'à 20 degrés de moins sur la toiture végétalisée par rapport à la toiture photovoltaïque classique. (Référence : ABC news, fourni par l’Université technologique de Sydney)

Les avantages en quelques chiffres

La toiture végétalisée située sous le système refroidissait l'air ambiant, ce qui a entraîné une amélioration du rendement photovoltaïque de 20 % pendant les pics de production et de 3,6 % sur toute la durée de l'expérience. Cela peut sembler peu, mais avec un investissement substantiel dans un système solaire, chaque pour cent compte. Traduit en chiffres, sur une période de huit mois, la toiture photovoltaïque végétalisée a généré 9,5 MWh supplémentaires, soit 2 595 $ d'énergie renouvelable. En plus de refroidir le bâtiment, la toiture végétalisée a absorbé près de neuf tonnes de gaz à effet de serre (1). De nombreuses études de recherche publiées confirment les avantages de la combinaison du végétal avec le photovoltaïque - pour un aperçu rapide, voir par exemple (2) et (3).

Aide à l'investissement - répondre au besoin des mesures financières et réglementaires

De nombreuses villes offrent un soutien financier aux projets qui intègrent des panneaux solaires comprenant une toiture végétalisée avec soufflet. Ce soutien peut prendre différentes formes. Prenons l’exemple de New York City. En vertu de la loi « Climate Mobilization Act », tous les nouveaux bâtiments ainsi que la plupart des rénovations majeures de toit doivent prévoir l’installation de toitures végétalisées, des panneaux solaires ou une combinaison des deux. Les toitures végétalisées installées dans les zones prioritaires (définies par le Bureau du développement durable du maire) seront éligibles à un abattement de la taxe foncière à hauteur de 15 $ par pied carré, soit près du triple de l'abattement de base. Ailleurs, le niveau de cette incitation dans la ville demeurera à 5,23 $ le pied carré. Avec le lancement du programme PACE, les rénovations avec toiture végétalisée dans toutes les zones sont éligibles à des possibilités de financement supplémentaires (4). À noter que ces zones prioritaires, éligibles à un triple abattement fiscal, ont été définies en combinant l'indice de santé (il s’agit de données tenant compte des taux d'asthme plus élevés, de la mortalité due aux crises cardiaques et aux accidents vasculaires cérébraux, et des séjours à l'hôpital causés par la mauvaise qualité de l'air) et les données sur les systèmes de débordement des eaux usées qui augmentent le risque de pollution de l'eau et entraîne la mauvaise qualité de l'eau. Ces deux problèmes peuvent être atténués par l’installation réussie d’une toiture végétalisée.

Le cadre réglementaire au niveau de l'UE permet également différentes possibilités de financement pour les sources d'énergie renouvelables. Le rappel des objectifs climatiques de l'UE passe par un cadre complexe qui commence par le pacte pour l’Europe, le paquet « Fit for 55 », l'instrument de relance NextGeneration EU, le plan de relance et de résilience, qui se traduisent tous par différents régimes de financement et d’incitations au niveau national. Stimulée par la perturbation du marché mondial de l'énergie, l'UE a récemment présenté le plan REPowerEU, qui sera soutenu par différentes mesures financières et juridiques. Ce dernier prévoit même d’aller au-delà des objectifs climatiques fixés dans le paquet Fit for 55. La Commission européenne a également adopté l'initiative européenne sur l'énergie solaire en 2022. Dans le cadre de cette initiative, l'UE a annoncé l'installation obligatoire de panneaux solaires pour tous les nouveaux bâtiments de plus de 250 m2 d'ici 2026 et pour tous les bâtiments publics et commerciaux existants d'ici 2027.

 

Une réponse saine et responsable sur le plan environnemental et financier au marché des toitures photovoltaïques en plein essor 

Une plus large généralisation des panneaux solaires nécessite une gestion optimale tout au long de leur cycle de vie. Désormais, avec l’appui réglementaire et financier dont nous disposons, c'est le moment idéal pour aborder cette question liée au développement durable – voir la vidéo.

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Rappel :

Si vous souhaitez améliorer l'efficacité des panneaux solaires, vous devez fournir un air ambiant plus frais. Cela est possible en installant une toiture végétalisée avec soufflet, comme le propose le système de toiture végétalisée Urbanscape. Pourquoi s’orienter vers ce choix ? Parce que vous assurerez une meilleure répartition horizontale de l'eau des plantes sous les panneaux et parce que vous aurez la garantie que cette eau est facilement disponible pour les plantes, grâce à la couche spéciale – Green roll (5). En raison de ses propriétés, la couche Green roll bénéficie d’une excellente distribution horizontale de l'eau et d’un rapport supérieur d'eau, conférant ainsi une absorption par les plantes plus facile. Cela se traduira par une croissance réussie des plants de sedum, qui ont un indice d'évapotranspiration élevé. De cette manière, vous assurerez le refroidissement continu de l'air ambiant en été et un taux de survie élevé des plantes au fil des saisons. Les plantes feront leur travail, vous ferez le vôtre, et vous obtiendrez une jolie toiture photovoltaïque végétalisée.

 

Références :