Test de panneaux photovoltaïques flottants à différentes hauteurs

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D’après pv magazine International

Des chercheurs de la Curtin University de Malaisie ont comparé le comportement thermique de panneaux photovoltaïques flottants (FPV) à différentes hauteurs, tout en les comparant à un système terrestre. Leurs conclusions ont été présentées dans « Thermal behavior of floating photovoltaics: A comparison of performance at varying heights and benchmarking against land-based photovoltaics », publié dans Applied Energy.

« Nous les analysons dans un environnement réel », a déclaré à pv magazine l’auteur correspondant Ramanan C.J. « Cette étude valide expérimentalement les résultats de nos travaux de modélisation précédents, et pour l’étape suivante, nous travaillons sur des estimations numériques ». L’étude a été menée à Miri, une ville de l’est de la Malaisie, sur un passage d’eau de 5 mètres de large. Tous les systèmes comprenaient un module PV monocristallin de 100 W avec une efficacité de 15,5 %. Ses dimensions étaient de 1 252 × 670 × 30 mm.

Le panneau 1 était un panneau FPV, installé à 250 mm au-dessus de l’eau, tandis que le FPV 2 était installé à 800 mm au-dessus de l’eau. Le panneau 3 était installé au sol, également à 800 mm au-dessus du sol. L’angle d’inclinaison solaire optimal pour la Malaisie est de 15°, et l’azimut a été maintenu à 0° Sud pour les trois systèmes.

Trois systèmes photovoltaïques différents : panneau n°1 – FPV à une hauteur de 250 mm, panneau n°2 – FPV à une hauteur de 800 mm et panneau n°3 – LPV à une hauteur de 800 mm.

Image : Curtin University, Applied Energy, CC BY 4.0

Les FPV ont été construits à l’aide de bidons en polyéthylène haute densité (PEHD), de contreplaqué, de cerclage en acier, de barres angulaires perforées, d’écrous et de boulons ; tandis que le PV terrestre a été construit à l’aide d’une barre angulaire perforée. Des capteurs de mesure ont été connectés à un ordinateur Raspberry Pi, avec des boîtiers électroniques dans une boîte en plastique, et les câbles protégés par des gaines en PVC.

Les données ont été collectées pendant un total de six jours, du 16 au 23 juillet 2024, l’analyse montrant que le FPV en hauteur offrait le plus grand effet de refroidissement, suivi par le système terrestre identique (LPV), puis par le FPV en position basse.

« En conséquence, le FPV en position basse a atteint des températures supérieures de plus de 2 °C à celles du système LPV, bien que cet avantage de refroidissement se soit principalement produit au lever du soleil, lorsque le rayonnement solaire était faible et peu adapté à une production d’énergie efficace », ont expliqué les chercheurs. « Pendant la journée, le FPV en hauteur a offert un avantage de refroidissement 57 % du temps, maintenant une température de 0 °C à 2 °C inférieure à celle du LPV de même hauteur. »

Ils ont également constaté que l’effet de refroidissement faisait du FPV en hauteur le système le plus efficace. En termes de production d’électricité, le FPV en hauteur a atteint une amélioration maximale des performances de 2,45 % par rapport au FPV en position basse. Il a également atteint une amélioration maximale des performances de 1,47 % par rapport au LPV pendant l’après-midi. « En revanche, le FPV en position basse a montré des bénéfices de refroidissement minimes pendant la majeure partie de la journée, avec des températures variant principalement de 0 °C à 1 °C au-dessus de celles du LPV », ont ajouté les scientifiques.

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