Solaire au sol : un guide détaillé des structures solaires montées au sol

Alors que le monde se tourne de plus en plus vers les sources d’énergie renouvelables, l’énergie solaire s’impose comme une option de premier plan en raison de sa durabilité et de ses coûts décroissants. Un élément essentiel d’un système d’énergie solaire est la structure de montage. Cet article se penche sur les structures solaires montées au sol, un choix populaire pour les installations solaires résidentielles et à grande échelle.

Qu’est-ce que l’énergie solaire montée au sol ?

Les systèmes solaires au sol sont des panneaux solaires installés au sol plutôt que sur les toits. Ces systèmes sont soutenus par des structures spécialement conçues pour maintenir les panneaux solaires à un angle optimal afin de capter efficacement la lumière du soleil. Les systèmes montés au sol sont généralement utilisés pour les fermes solaires à grande échelle, mais gagnent également en popularité pour les installations résidentielles et commerciales.

Types de structures solaires montées au sol

1. Structures à inclinaison fixe

Les structures à inclinaison fixe sont le type le plus courant de système solaire monté au sol. Ils sont conçus pour maintenir les panneaux solaires à un angle fixe, généralement optimisé pour la latitude du site d'installation afin de maximiser la production annuelle d'énergie. Ces structures sont simples, économiques et nécessitent un entretien minimal.

2. Structures d'inclinaison réglables

Les structures d'inclinaison réglables permettent un réglage manuel de l'angle du panneau à différents moments de l'année. Cette capacité peut améliorer la production d'énergie, en particulier dans les régions présentant d'importantes variations saisonnières de la position du soleil. Bien que légèrement plus complexes et coûteux que les systèmes à inclinaison fixe, la production d’énergie accrue peut compenser ces coûts.

3. Systèmes de suivi

Les systèmes de suivi sont des structures avancées montées au sol qui suivent le mouvement du soleil dans le ciel. Ils sont divisés en trackers à un axe et à deux axes :

Trackers à axe unique: Ces systèmes déplacent les panneaux le long d'un axe, généralement d'est en ouest, pour suivre le soleil tout au long de la journée.

Trackers à deux axes: Ces systèmes ajustent les panneaux selon deux axes, leur permettant de suivre plus précisément la trajectoire du soleil, améliorant ainsi la captation de l'énergie tout au long de l'année.

Les systèmes de suivi peuvent augmenter considérablement la production d'énergie, mais sont plus coûteux et nécessitent plus de maintenance que les systèmes à inclinaison fixe et réglable.

Avantages des structures solaires montées au sol

1. Flexibilité de localisation

Les systèmes montés au sol peuvent être installés n’importe où avec suffisamment de soleil et d’espace, ce qui les rend idéaux pour les environnements urbains et ruraux. Contrairement aux systèmes de toiture, ils ne sont pas limités par l’orientation, la taille ou l’intégrité structurelle du toit.

2. Inclinaison et orientation optimales

Les structures solaires montées au sol peuvent être positionnées à l’angle et à l’orientation idéaux pour maximiser l’exposition au soleil, conduisant à une production d’énergie plus élevée. Cette flexibilité est particulièrement bénéfique dans les zones où les conditions solaires ne sont pas idéales.

3. Facilité d'entretien

Étant donné que les panneaux montés au sol sont accessibles, l’entretien et le nettoyage sont plus faciles que les systèmes sur toit. Cette accessibilité peut conduire à de meilleures performances et longévité du système.

4. Meilleur refroidissement et efficacité

Les panneaux montés au sol ont généralement une meilleure circulation de l’air autour d’eux, ce qui contribue à les garder plus frais. Les panneaux refroidisseurs fonctionnent plus efficacement, améliorant ainsi la production d’énergie globale du système.

Considérations relatives aux installations solaires au sol

1. Espace requis

Les systèmes montés au sol nécessitent un espace important, qui peut ne pas être disponible dans les zones densément peuplées. Il est essentiel d'évaluer le terrain disponible et son adéquation à l'installation solaire.

2. Coûts d'installation

Les coûts d'installation des systèmes montés au sol sont généralement plus élevés que ceux des systèmes sur toit en raison de la nécessité de matériaux supplémentaires, de main d'œuvre et d'une éventuelle préparation du site. Cependant, l’augmentation de la production d’énergie peut justifier l’investissement initial au fil du temps.

3. Permis et zonage

Les réglementations locales et les lois de zonage peuvent avoir un impact sur les installations solaires au sol. Il est essentiel de vérifier auprès des autorités locales pour comprendre les restrictions ou exigences liées à l'installation de panneaux solaires au sol.

4. Impact environnemental

Bien que les systèmes installés au sol aient un impact environnemental moindre que les sources d’énergie fossiles, ils peuvent affecter les terres qu’ils occupent. Il convient de veiller à préserver les habitats fauniques locaux et à minimiser les perturbations de l'environnement environnant.

Composants des structures solaires montées au sol

1. Fondations

La fondation d’une structure solaire montée au sol offre stabilité et soutien. Les types de fondations courants comprennent :

Semelles en béton: Ceux-ci offrent un support robuste et conviennent à la plupart des types de sols, mais peuvent être plus coûteux et plus longs à installer.

Vis de terre: Ils sont plus rapides à installer et peuvent être utilisés dans diverses conditions de sol, mais peuvent ne pas convenir aux sols rocheux ou très compactés.

Systèmes lestés: Ceux-ci utilisent des poids pour sécuriser la structure sans pénétrer dans le sol, ce qui les rend idéaux pour les sites soumis à des restrictions environnementales ou à un sol instable.

2. Systèmes de rayonnages

Le système de rayonnage est le cadre qui maintient les panneaux solaires en place. Il doit être durable, résistant aux intempéries et conçu pour résister aux charges locales de vent et de neige. Les matériaux courants comprennent l’aluminium et l’acier galvanisé.

3. Matériel de montage

Le matériel de montage comprend tous les composants qui fixent les panneaux au système de rayonnage, tels que les pinces, les boulons et les supports. Un matériel de montage de haute qualité est essentiel pour la longévité et la sécurité de l'installation solaire.

Études de cas

1. Fermes solaires à grande échelle

Les parcs solaires à grande échelle sont de grandes centrales solaires qui produisent de l’électricité pour le réseau. Ces installations utilisent souvent des systèmes montés au sol à inclinaison fixe ou à suivi pour maximiser la production d'énergie. Par exemple, le parc solaire Topaz en Californie utilise des structures à inclinaison fixe pour soutenir sa capacité de 550 MW.

2. Installations résidentielles et commerciales

Les systèmes montés au sol sont également utilisés dans les environnements résidentiels et commerciaux où l'espace sur le toit est limité ou inadapté aux panneaux solaires. Par exemple, un bâtiment commercial doté d'un vaste terrain peut installer un système monté au sol pour compenser sa consommation d'énergie et réduire les coûts d'électricité.

Tendances futures du solaire monté au sol

1. Innovations dans la technologie de suivi

Les progrès de la technologie de suivi rendent les systèmes de suivi plus abordables et plus efficaces. Des capteurs, des systèmes de contrôle et des matériaux améliorés réduisent les besoins de maintenance et augmentent la durée de vie de ces systèmes.

2. Intégration avec le stockage d'énergie

À mesure que la technologie de stockage par batterie s’améliore, l’intégration de systèmes solaires montés au sol avec des solutions de stockage d’énergie devient plus viable. Cette intégration permet une meilleure gestion et fiabilité de l’énergie, en particulier dans les zones à ensoleillement variable.

3. Durabilité environnementale

Les pratiques durables dans la conception et l’installation de systèmes solaires montés au sol sont de plus en plus répandues. Cela comprend la minimisation des perturbations des terres, l'utilisation de matériaux respectueux de l'environnement et la mise en œuvre de mesures pour protéger la faune locale.

Les structures solaires au sol constituent une solution polyvalente et efficace pour exploiter l’énergie solaire. Que ce soit pour des parcs solaires à grande échelle ou des applications résidentielles et commerciales, ces systèmes offrent de nombreux avantages en termes de production d'énergie, de maintenance et de flexibilité. À mesure que la technologie progresse et que la demande d’énergie renouvelable augmente, les structures solaires installées au sol continueront de jouer un rôle crucial dans la transition mondiale vers une énergie durable.

En comprenant les différents types de systèmes montés au sol, leurs avantages et les considérations liées à leur installation, les parties prenantes peuvent prendre des décisions éclairées qui maximisent l'efficacité et l'impact de leurs investissements solaires.