Avantages du BIPV et facteurs structurels clés

Le BIPV et la demande pour ses équipements clés

Le BIPV (Photovoltaïque Intégré au Bâtiment) est un nouveau concept d'exploitation de l'énergie solaire. Il consiste à installer des panneaux photovoltaïques sur les façades des bâtiments pour produire de l'électricité. Selon leur intégration au bâtiment, le BIPV se divise en deux grands types : les panneaux photovoltaïques intégrés au bâtiment et les panneaux photovoltaïques intégrés au bâtiment. On peut citer comme exemples les tuiles photovoltaïques, les murs-rideaux photovoltaïques et les puits de lumière photovoltaïques.

Avantages du BIPV

BIPV est une énergie verte

Le BIPV produit une énergie verte, issue de l'énergie solaire, qui ne pollue pas l'environnement. L'énergie solaire est la forme d'énergie la plus propre et la plus abondante, et son développement et son utilisation n'ont aucun impact négatif sur l'environnement. C'est également une ressource renouvelable, infinie et inépuisable.

Les projets BIPV n'occupent pas de terrain

Les panneaux photovoltaïques BIPV sont généralement installés sur des toits ou des murs extérieurs inutilisés, ce qui évite de nécessiter des terrains supplémentaires. Ceci est particulièrement important dans les zones urbaines où le foncier est cher. L'été, saison de pointe de consommation d'électricité, coïncide également avec la production d'énergie solaire la plus élevée, contribuant ainsi à l'équilibre du réseau électrique.

Le BIPV peut être connecté au réseau sans batteries

Le système BIPV utilise une technologie photovoltaïque connectée au réseau, ce qui signifie qu'il ne nécessite pas de batteries. Cela permet de réaliser des économies d'investissement et n'est pas limité par l'état de charge des batteries, ce qui permet d'exploiter pleinement l'électricité produite par le système.

Le BIPV contribue à économiser l'énergie dans les bâtiments

Les panneaux photovoltaïques absorbent l'énergie solaire et la convertissent en électricité, réduisant ainsi considérablement la température extérieure du bâtiment. Cela réduit l'absorption de chaleur par les murs et diminue la charge de refroidissement intérieure pour la climatisation, contribuant ainsi aux économies d'énergie du bâtiment. Par conséquent, le développement du BIPV peut contribuer à « économiser de l'énergie et à réduire les émissions ».

Quelles sont les exigences pour la construction d’un BIPV ?

Dans un projet BIPV, les dispositifs photovoltaïques utilisés comme matériaux de construction doivent répondre à plusieurs exigences, telles que la durabilité, l'isolation, l'étanchéité et la résistance à l'humidité, ainsi qu'une résistance et une rigidité appropriées. Si ces matériaux sont utilisés pour les fenêtres, les puits de lumière, etc., ils doivent laisser passer la lumière, ce qui signifie qu'ils peuvent à la fois produire de l'électricité et éclairer. De plus, des facteurs tels que la sécurité, l'esthétique et la facilité de construction doivent être pris en compte.

Le système BIPV et ses composants ont les exigences spécifiques suivantes :

Exigences en matière de batterie pour les BIPV

Pour les systèmes BIPV connectés au réseau, la capacité des panneaux photovoltaïques n'étant pas limitée par la capacité des batteries et dépendant du réseau électrique public, elle ne nécessite pas d'optimisation rigoureuse comme pour les systèmes hors réseau. La taille peut être déterminée en calculant les besoins de charge et le niveau d'investissement. Pour un usage domestique classique, la taille des panneaux solaires varie généralement de 1 à 5 kW.

Exigences relatives aux composants pour le BIPV

Contrairement aux modules photovoltaïques plats classiques, les modules BIPV doivent répondre aux normes de performance des matériaux de construction, car ils servent à la fois de source d'énergie et de matériau de construction. Ces exigences incluent l'isolation thermique, la résistance au vent et à la pluie, la transmission lumineuse, l'esthétique, une résistance et une rigidité suffisantes, ainsi qu'une facilité d'installation et de transport. Différentes couleurs de cellules solaires ont été développées pour permettre aux architectes de choisir la couleur la plus adaptée à la conception des bâtiments, contribuant ainsi à leur intégration harmonieuse dans leur environnement. Différentes formes, notamment rectangulaires, triangulaires, losangiques, trapézoïdales ou même irrégulières, peuvent être produites pour répondre aux besoins spécifiques des toitures, des murs et des fenêtres. De plus, les composants peuvent être fabriqués avec des bords sans bords ou des matériaux transparents, et les boîtiers de câblage peuvent être placés sur les côtés plutôt qu'à l'arrière.

Exigences relatives aux panneaux pour le BIPV

Dans les systèmes photovoltaïques hors réseau, les panneaux solaires sont généralement inclinés vers l'équateur selon un angle calculé pour maximiser la production du réseau. En revanche, dans un système BIPV connecté au réseau, seule la production maximale du réseau solaire est prise en compte. En pratique, l'orientation et l'angle d'inclinaison des panneaux peuvent varier selon la conception du bâtiment, de 0 à 90 degrés. Cela nécessite une collaboration entre les concepteurs du système photovoltaïque et du bâtiment afin de concilier les deux besoins et de trouver la solution la plus adaptée.

Exigences relatives aux onduleurs pour les systèmes BIPV

L'électricité produite par les panneaux solaires est du courant continu (CC) basse tension. Cependant, pour être raccordée au réseau, elle doit être convertie en courant alternatif (CA) de 220 V, 380 V ou plus. Des exigences strictes s'appliquent également à la qualité de l'énergie, notamment en termes de tension, de fluctuations, de fréquence, d'harmoniques et de facteur de puissance. Pour garantir la sécurité du réseau, des équipements et des personnes, les systèmes raccordés au réseau doivent être équipés de dispositifs de surveillance et de protection, tels que des protections contre les surtensions et les sous-tensions, les surtensions et les sous-fréquences, la détection d'îlotage (détection de panne réseau), la reconnexion, l'isolation CC, la protection contre la foudre, la mise à la terre, la protection contre les courts-circuits et les disjoncteurs. Par conséquent, les onduleurs et les contrôleurs sont des composants clés des systèmes photovoltaïques raccordés au réseau.

Exigences de mesure pour le BIPV

Dans un système photovoltaïque résidentiel raccordé au réseau, l'électricité produite par le panneau photovoltaïque alimente principalement la charge de l'utilisateur, le surplus étant injecté dans le réseau. L'énergie consommée par l'utilisateur est fournie à la fois par le panneau photovoltaïque et par le réseau public. Normalement, un seul compteur permet de mesurer cette consommation : le compteur fonctionne en sens direct lorsqu'il reçoit de l'électricité du réseau et en sens inverse lorsqu'il injecte de l'électricité dans le réseau. Cependant, en raison des politiques gouvernementales favorisant le développement des énergies renouvelables, le prix de l'électricité solaire injectée dans le réseau est souvent bien supérieur à celui de l'électricité consommée par le consommateur. C'est pourquoi deux compteurs sont généralement utilisés : l'un pour mesurer l'électricité « achetée », l'autre pour mesurer l'électricité « vendue ».